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彭鐵龍

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司）

摘　要：軋鋼機械在我國鋼鐵生產(chǎn)制造領(lǐng)域有著極其重要的作用，本文針對軋鋼機械在其生產(chǎn)加工過程中產(chǎn)生的機械振動進行分析，分析產(chǎn)生機械振動的原因，并提出相應(yīng)的軋鋼設(shè)備的維護和管理措施，有利于維護人員在生產(chǎn)加工過程中快速找到產(chǎn)生振動故障的原因，避免影響正常的生產(chǎn)加工過程。

關(guān)鍵詞：軋鋼；機械振動；故障原因

0　引言

軋鋼機械在其生產(chǎn)加工中往往承受較重的載荷，且由于加工精度和裝配精度的原因，導(dǎo)致軋鋼機械在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生一定的振動[1]。軋鋼機械的振動故障如果不被解除將影響軋件的質(zhì)量，導(dǎo)致軋件軋縫和軋件的平面形狀產(chǎn)生質(zhì)量問題，無法滿足生產(chǎn)加工的需求。本文通過軋鋼機械的機械振動故障，分析振動故障產(chǎn)生的原因，并結(jié)合具體的原因，提出相應(yīng)的維護和管理措施，使設(shè)備操作人員和維護人員在工作中快速且有針對性地對軋鋼設(shè)備進行維護和管理，對提高軋件質(zhì)量和延長軋鋼設(shè)備的使用壽命具有十分重要的意義。

1　振動故障原因分析

1.1設(shè)備制造精度

軋鋼設(shè)備屬于中大型機械加工設(shè)備，相對于精密制造加工而言，其設(shè)計精度較低，對設(shè)備中各個零件精度要求不高，但由于要保證軋件的形狀和精度，在制造加工過中對其精度有一定的要求，否則無法滿足生產(chǎn)加工的要求[2]。在軋鋼設(shè)備的核心零部件（精軋機、精調(diào)設(shè)備）的加工過程中由于零件的精度沒有達到設(shè)計要求，在軋鋼設(shè)備的高壓高負載工作條件下，影響軋鋼設(shè)備的整體精度，由此導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)機械振動，影響設(shè)備的正常使用。

1.2傳動系統(tǒng)異常

軋鋼設(shè)備的動力從電機傳送至軋機的過程中，需經(jīng)過傳動鏈的多級傳送才能實現(xiàn)，例如，動力傳輸鏈為電機→ 減速器 → 傳動鏈 → 軋機，其中電機的精度和減速器中各個零件的精度對軋鋼設(shè)備的振動影響。電機旋轉(zhuǎn)過程中由于轉(zhuǎn)子安裝對中精度不夠[3]，電機旋轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)矩不平衡，導(dǎo)致的振動，減速器中通常是通過齒輪傳動降低轉(zhuǎn)速，提高設(shè)備的轉(zhuǎn)矩，增大軋機的壓力，由于減速機中的齒輪由于長期工作在高溫高壓環(huán)境中，導(dǎo)致精度降低、傳動系統(tǒng)出現(xiàn)異常，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)振動。

1.3裝配精度降低

設(shè)備的裝配精度直接影響設(shè)備的工作狀態(tài)下的振動情況[4]，由于設(shè)備設(shè)計之初時各個零件的裝配精度設(shè)計不合理，導(dǎo)致在設(shè)備使用過程中產(chǎn)生各運動件的運動關(guān)系發(fā)生改變，在設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中喪失了動力傳動的精度和各個部件的位置精度，無法保證設(shè)備在高負載環(huán)境下工作的平穩(wěn)性，產(chǎn)生機械振動，影響軋件的質(zhì)量。

1.4設(shè)備精度保持性

軋鋼設(shè)備在使用初始階段的運轉(zhuǎn)較為穩(wěn)定，隨著使用時間的增加，設(shè)備出現(xiàn)振動的頻率持續(xù)增加，這是由于軋鋼設(shè)備的精度保持性較差。由于軋鋼機械長期工作在高溫、高壓、高負載的環(huán)境中，軋鋼設(shè)備的零件產(chǎn)生變形和磨損，設(shè)備的傳動精度、定位精度與設(shè)備使用初始階段相比有較大的差距，導(dǎo)致設(shè)備在工作時產(chǎn)生較大的振動，影響軋件的質(zhì)量。

1.5零件磨損

機械設(shè)備的磨損也是導(dǎo)致軋鋼設(shè)備出現(xiàn)振動的重要原因。設(shè)備在工作時，用于傳動的關(guān)鍵零件的磨損會嚴重影響機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，如軸承和齒輪的磨損。軸承是設(shè)備旋轉(zhuǎn)過程中的關(guān)鍵零件，但由于負載和工作環(huán)境的影響，導(dǎo)致軸承發(fā)生磨損和變形，如圖1所示，軸承的滾珠和滾子在軸承內(nèi)圈和外圈中的運動位置發(fā)生變化，在傳動過程中出現(xiàn)回轉(zhuǎn)精度低，運轉(zhuǎn)出現(xiàn)振動。如圖2所示，齒輪的磨損，導(dǎo)致減速器在運轉(zhuǎn)時內(nèi)部嚙合傳動的齒輪出現(xiàn)傳動精度偏差，無法保持平穩(wěn)性，設(shè)備的振動隨著傳動鏈從動力源到執(zhí)行件不斷被放大，導(dǎo)致軋鋼設(shè)備在末端執(zhí)行位置時的振動現(xiàn)象尤為明顯。

2　設(shè)備維護和管理

2.1設(shè)備零件精度和安裝精度控制

在設(shè)備各個零件的設(shè)計之初，根據(jù)實際的需求合理設(shè)計各個零件的加工精度，并在制造過程嚴格按照設(shè)計圖紙的要求進行加工。所有零件加工完成后，再根據(jù)設(shè)備的裝配要求，對設(shè)備進行裝配，此過程必須按照裝配要求進行裝配，保證設(shè)備的安裝和裝配精度。

2.2設(shè)備關(guān)鍵零件狀態(tài)檢測

根據(jù)第一節(jié)中的故障原因分析，在設(shè)備的關(guān)鍵部位安裝加速度計用于檢測設(shè)備的各個部位的振動情況，如設(shè)備的軸承安裝位置、減速機位置，末端執(zhí)行件位置。分別檢測軋鋼設(shè)備在待機運轉(zhuǎn)和正常工作狀態(tài)下的振動情況，并分析傳感器測量的數(shù)據(jù)，根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)判斷設(shè)備各個部位的振動情況，找到影響設(shè)備末端振動的振動源，并根據(jù)振動源的狀態(tài)選擇合理地控制振動的措施。

2.3定期檢查和更換零件

在根據(jù)傳感器的檢測數(shù)據(jù)分析得到故障源后，對相關(guān)的零件進行更換。定期檢查各個零件的運轉(zhuǎn)情況，若零件的振動程度超出了平穩(wěn)運?的范圍，則根據(jù)維護手冊更換相應(yīng)的零件，使設(shè)備始終運行平穩(wěn)，減少設(shè)備的振動現(xiàn)象。

2.4設(shè)備工作環(huán)境管理

維護設(shè)備需要從各個方面考慮，對于高精密的加工設(shè)備，設(shè)備周圍環(huán)境的溫度、濕度等都影響著設(shè)備的加工精度[5]。在軋鋼設(shè)備的維護和管理工作中，需控制設(shè)備周圍的環(huán)境，根據(jù)設(shè)備的運行情況和加工質(zhì)量的要求，將設(shè)備安裝在溫度適中、空氣濕度適中的位置，盡量避免設(shè)備由于周圍環(huán)境導(dǎo)致設(shè)備的精度降低。

2.5設(shè)備零部件維護

根據(jù)各個零部件對設(shè)備的影響程度，對各個零部件進行定期維護。例如，定期更換減速機中的潤滑油，對各個位置的軸承進行維護，保證外界雜物不進入軸承和減速機內(nèi)部，影響軸承的使用壽命。對于電機的維護也至關(guān)重要，由于電機長期工作在高溫、高負載的環(huán)境中，導(dǎo)致電機轉(zhuǎn)子位置發(fā)生偏移，高速運行時出現(xiàn)失衡，產(chǎn)生抖動。因此，改善電機的工作環(huán)境，保證電機的散熱性，對提高電機旋轉(zhuǎn)精度和延長電機使用壽命十分重要。

3　結(jié)語

通過上述的分析，本文針對軋鋼機械在其生產(chǎn)加工過程中產(chǎn)生的機械振動進行分析，分析產(chǎn)生機械振動的原因，并提出相應(yīng)的軋鋼設(shè)備的維護和管理措施，有利于維護人員在生產(chǎn)加工過程中快速找到產(chǎn)生振動故障的原因，避免影響正常的生產(chǎn)加工過程。

來源：自動化應(yīng)用

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