運用設備狀態監測技術，提高設備診斷能力
李志勇
（武漢鋼實冶金設備安裝檢修工程有限公司）
摘要： 本文介紹了設備狀態監測網絡化管理技術在設備運行管理和設備檢修工作中的應用情況，該技術利用設備點檢方式，結合計算機軟、硬件技術，網絡與通訊技術，數據庫技術與設備狀態監測和故障診斷技術，達到降低設備故障的目的。
武漢鋼實冶金設備安裝檢修工程有限公司鋼港安裝公司檢修車間通過運用設備狀態監測網絡化管理技術提高設備故障診斷能力，使職工技術素質得到一定提高，實現設備管理由事后搶修向預防性檢修轉變并逐步向預知維修過渡收到明顯效果。
關鍵詞：設備狀態監測 網絡 應用實例分析 整改 效果
1．引言
武鋼工業港二混勻車間是向武鋼四燒結輸送原料的主要窗口，有5條主要輸送料線，幾臺堆取料設備，隨著武鋼生產規模的不斷擴大，工業港生產任務日益增長，由此對設備技術狀況和維保水平的要求也越來越高。
鋼港公司檢修車間負責二混勻車間的設備維護、檢修工作，在平常的設備管理工作中，設備狀態監測技術的運用，使設備檢修工作上了一個臺階。
2．設備狀態監測技術在檢修工作中的應用
工業港設備管理部門在設備狀態點檢網絡管理系統的應用上已取得較好成效，車間級配備了單通道HY-10６巡檢儀、手執式HY101機械故障檢測器，HY301S測溫筆，以及紅外線點溫計等檢測工具，實施設備“萬點受控”管理。
在檢修工作中對于較大的隱患項目，故障頻發的設備部位則將平時檢測數據進行分析、對比，找出其根本原因，進行設備整改，合理改進設備結構，使設備正常運行。在處理設備故障的同時也使我們感到通過運用先進的網絡技術能夠快捷方便的找到故障產生的原因和部位，對于檢修能力的提高起了很大作用。
2．1 HY-106單通道巡檢系統介紹：
該系統由硬件和軟件兩部分組成，硬件有：PC計算機、紅外通信盒、HY-106及HY-106T單通道巡檢儀、抄表儀。
軟件主要包括數據庫維護工具、制定巡檢計劃、下達巡檢計劃、回收巡檢數據、巡檢數據分析、報表中心六個模塊，其總體結構如圖一所示：
從圖一可以看出，“HY-106巡檢系統”是一種集數據庫管理、巡檢計劃制定、巡檢計劃下達、數據采集、巡檢數據回收、巡檢數據分析、打印報表為一體的通用巡檢管理系統。該軟件以數據庫為中心，通過運用此軟件系統，各種設備振動信號（速度、加速度、位移）、工藝量（溫度、電流、壓力）和觀察量（正常、漏油、冒煙等）的數據采集與分析都能真實、快捷地反映出來，對設備運行狀態分析和合理安排檢修起到了一定的作用。
2．2 應用實例
例一：
關健生產設備BRC4滾筒取料機料耙驅動機構故障監測及故障診斷情況如下:
QLG1500.40滾筒取料機是目前國內唯一引進德國技術國內制造的大型取料設備，取料能力1500t/h，是生產線上的一臺關健設備，去年投產的一臺取料機，其中料耙驅動機構其傳動示意圖及測點布置如圖二，減速機采用的是德國Flender產品，型號S35H-10功率50KW，該系統投產以來減速機的振動值較大而且空車運轉與帶負荷運轉差距較大，空車振動值3mm/s以下，重車可達6mm/s以上，異常振動帶來了許多故障，隨著運轉時間增加，振動值隨時可能增大，如：地腳螺絲的松動、折斷，減速機端蓋螺絲松動、折斷直至端蓋破裂等。最初我們只對減速機基礎和減速機的裝配質量作了檢查整改，但由于基礎加固以至發展到減速機殼體破裂。經Flender國內廠家的配合檢查，未發現減速機在質量上有什么異常。針對該減速機故障頻發處(A測點)作出頻譜分析，見圖三：
傳動機構電機轉速1480轉/分，基頻=24.66，減速機速比21.13，四軸轉頻1.17，可計算出齒輪沖擊頻率為1480÷60÷21.13×23×2〈雙向沖擊〉≈50HZ，從故障頻發點，A測點頻譜分析圖可看出，最高峰值出現在50HZ頻率處，而50HZ對應的是曲柄工作機構產生的沖擊頻率，經分析，排除減速機質量的因素，造成減速機諸多故障的原因來自曲柄連桿機構在兩死點往復運動所產生的沖擊。
從頻譜圖中反映的情況分析，減速機從結構和性能上看沒有大的問題。因此判斷減速機的故障來源于其工作機構設計缺陷，由于故障呈循環狀態，加大了檢修力度，給生產工作帶來一定影響。因此，建議設備管理部門對料耙驅動機構的傳動機構從結構上作出整改，設備管理部門采納了此建議，要求我們在整改前對設備采取監護作業，改進的具體辦法如圖四所示：
改造后效果較好，低速軸A測點處振動明顯下降，減速機故障率降低，至今設備運轉正常。頻譜分析見圖五：
例二：
G312皮帶減速機溫升過高故障監測及故障診斷情況如下：
G字頭皮帶機運輸線是通往武鋼四燒的一條重要運輸線，其中G312皮帶機驅動系統采用的是KZN360減速機，減速機上安裝了速度，溫度傳感器，與計算機聯網監測，所測溫度長期在80℃以上，振動值持續上升，故障較多。最初我們在減速機裝配質量上作了較系統的檢查，未發現明顯的狀況，由于溫度高導致潤滑程度下降，機件損耗較大，帶來一些負效應，使減速機檢修頻率增高。（可從趨勢圖六看出。）
通過對G312、R105兩條長度、爬坡度、驅動功率完全相同的帶機2004年上半年檢測數據對比，其趨勢圖見圖（圖六、圖七）
其中一臺減速機溫度始終在40℃左右，又將兩臺減速機互換試驗，其檢測結果相同。
經分析，由于兩臺功能相同的皮帶機運送的物料不一樣，比重不一樣，比重大負荷就大，最后確認為負荷是溫升的主要原因，因而更換了不同型號的減速機，相應調整了帶機的配重，使設備恢復了正常運行，從而保證了生產的需要。見整改后趨勢圖八，溫度對比圖九：
3、結束語
設備狀態點檢網絡管理技術非常適合我單位設備特點，滿足分散設備及戰線較長的作業線的數據監測要求，與常規點檢相比顯示出較強的優越性，統一有效的管理數據庫保證了大量的設備信息保存和方便使用，設備狀態點檢網絡系統可以準確全面的反映設備運行狀況可以根據其診斷結果視設備劣化或故障的程度合理安排對設備進行必要的檢修和整改。
以上兩條案例的實施，一方面解決了設備運行中的難題，另一方面使設備管理由事后搶修向預防性檢修轉變并逐步向預知維修過渡。
作者簡介：李志勇 男 機械工程師 主要從事機械設備運行管理、維護和檢修工作。
參考文獻：徐麗芬 設備狀態監測網絡化技術在運行管理中的應用中國機械工程 2003.8
