水泥机械设备故障与诊断技术的运用探究

2016-07-20韦海雷

大科技 2016年5期

关键词：故障诊断水泥振动

韦海雷

（广西四合工贸有限责任公司广西南宁 572301）

水泥机械设备故障与诊断技术的运用探究

韦海雷

（广西四合工贸有限责任公司广西南宁 572301）

在水泥行业中，水泥机械设备的正常运作与否关系到水泥企业的生产经营及生产成本。本文主要是探究水泥机械设备故障与诊断技术，主要目的是为相关工作人员提出有效的借鉴和参考，对设备故障进行预判和提前处理，提高设备使用效率。

水泥机械设备；故障；诊断技术

前言

随着经济技术的快速发展，各项科学技术也得到不断的运用和完善，各种机械设备也得到广泛的运用。在水泥行业当中，水泥机械设备是水泥生产的基石，设备正常运行与水泥生产及成本管控直接相关，在实际的工作中，及时发现故障并及时进行诊断和排除，有利于提高工作效率，促使各项工程顺利完成，在水泥企业当中具有极高的应用价值。

1 关于水泥机械设备故障诊断技术概述以及现状分析

机械故障诊断技术属于一门综合技术，它主要是从20世纪70年代开始，在计算机技术以及信号处理、电子测量等技术的发展背景之下逐步发展形成的。该技术的出现，在很大程度上提高了机械运转的可靠以及安全性，为维修管理提供了重要的指导依据。所以，机械设备诊断技术在日常机械运行以及维修管理中具有极高的应用价值。该技术可及时掌握设备是否处于正常运行状态，及预测故障，采取相应措施进行解决，确保机器设备能够安全、稳定、高效运行。水泥企业当中，为确保设备正常运行，对设备定期检查诊断与监测是设备运行期间的维护和管理重要内容，企业设备管理人员、维修人员、岗位人员必须高度重视，通过各种形式对运行中的设备的技术状态进行检查，及时发现和排除设备隐患、异常和故障。

在水泥企业当中，水泥机械设备是水泥企业生产得以顺利开展重要前提。为此，很多单位都非常重视对水泥机械设备故障的诊断和维修管理。随着水泥机械设备管理维修的不断发展以及计算机技术的不断进步，水泥机械设备的故障诊断技术也得到了不断的创新和完善，逐步朝着信息化、专业化以及多元化方向趋势发展。当前，新型干法水泥技术是应用最为广泛和普遍的一种，该技术可以在很大程度上提高机械设备的管理质量，进一步提高水泥机械设备故障诊断技术水平，确保水泥机械设备安全稳定运行。在很多大型的水泥机械设备管理当中，周期管理的方式已经无法满足基本运行的规定，这给水泥机械设备技术提出了更为严格的要求。现今，在水泥机械设备的维修管理过程当中，主要采用预防式、可靠性、事后维修管理等几种方式。

2 关于机械故障诊断技术的主要内容、具体分类以及任务

一般来说，机械诊断技术内容包括对设备故障进行监测以及发现故障出现异常之后分析故障原因、诊断两个方面。

机械诊断技术的具体分类：①从诊断方法角度：包括运行诊断以及功能诊断两种。运行诊断主要是指对正常的机组或者现役设备在线检测并作出诊断分析，及时掌握故障的严重程度、如何发生以及进展情况等等。功能诊断主要对机器投用前的正常性进行检测，主要检测对象一般包括有新安装或者维修的设备以及机组。②从诊断的完善程度来分：包括有精密以及简易诊断两种。③从诊断的连续性来分：包括有连续性以及定期诊断等。④从所诊断设备的状态信号角度分：包括有有震动、温度、操作参数、声学、润滑油样、性能趋势以及强度诊断等等。

机械设备故障诊断技术任务主要包括有以下几个方面：①分析导致机械发生故障的主要原因。②仔细掌握每一个机械部位的劣化程度。③仔细掌握机械强度、具体性能以及运作效率等等。

3 关于水泥机械设备故障诊断技术具体应用

3.1 设备故障诊断

窑、水泥磨、大型风机、原料磨、冷却机、大型风机等均属于水泥制造企业中的一类设备，在故障诊断过程当中，可以使用精密诊断的方法，该方法主要是使用精密的故障诊断仪器来进行诊断并及时掌握水泥机械设备的运行状态，重点部位如窑托轮瓦、窑小齿轮、大型减速机等，采用在线监控仪器仪表进行在线监控。例如：厚度、温度测量；振动、脉冲检测；热像诊断；油样分析等等。同时，在故障诊断的过程当中，还需要配置如下工具设备：测温仪、测厚仪、测振仪，配置热像仪、有氧分析仪等。

选粉机、输送设备、收尘器等等均属于水泥制造企业中的二类设备。在故障诊断过程当中，可以把精密和简易诊断互相结合，采用探伤、脉冲、发射、测振等方法。同时，在故障诊断的过程当中，还需要配置如下工具设备：测厚仪、冲击脉冲仪、超声波探伤仪、轴承分析仪、测振仪、发射仪等等。

生产线上的各种小型输送设备以及辅助设备均属于水泥制造企业中的三类设备。对于该种设备来说，可通过采用手摸、耳听、肉眼观测、简易测量等方法来对故障进行诊断找出故障原因。还需要配置如下工具设备：轴承听诊器、测温仪等。

当前，振动检测法方法得到快速的发展和应用。该方法的诊断效果显著，在水泥机械设备管理维修具备极高的应用价值。该方法主要是在特定仪器的帮助下，通过对振动信号进行处理，及时对水泥机械设备在运行状态下的振动情况进行检测，分析振动强度及周期趋势图并准确判断出机械故障出于何种程度，接着通过仪器或分析软件再对机械的振动频谱进行分析，最后找出机械发生故障的具体位置。

3.2 常用的设备状态监测方法

3.2.1 温度监测技术

通过对运行中设备局部温度的在线或巡回监测获取运行中设备部件技术状态的信息，测量方法有接触式和非接触式。

3.2.2 电流监测技术

通过对运行中设备原动机电流的时间曲线波动分析，获取设备或部件技术状态的测量方法。

3.2.3 振动监测技术

通过对设备振动信号的收集、测量和分析，判断设备或部件的恶化程度，并分析设备产生某一振动频率相位的原因。

3.2.4 监测物理量

振幅（位移、速度、加速度）、频率、相位角等。

3.2.5 诊断方法

积累数据预测变化趋势、频谱分析、谐波分析等。

3.2.6 油液分析技术

通过对收集设备润滑油理化性能指标和不容性成分，形态分析、判断设备及部件的磨损程度。

3.2.7 无损监测技术

在不损伤和不破坏材料或设备结构情况下，对材料或设备结构的物理性质内部结构进行检测，判断设备结构内部缺陷（如裂纹、未焊透、气泡等）及检测部位的厚度。

3.2.8 噪声检测技术

通过对设备噪声信号的采集、测量和分析，判断和识别噪声源的部位并分析故障原因。

3.3 关于几种水泥机械设备故障诊断方法

3.3.1 大型风机和水泵

在实际的维护以及管理过程当中，一般主要是对大型风机和水泵的滚动轴承以及机体部位进行诊断，在检测大型风机和水泵运行状态的时候，主要是使用脉冲诊断方法，通过采用温度以及振动检测来对这两种机械设备的滚动轴承实际运行情况进行分析和检测。

3.3.2 辊压机

对于辊压机来说，其最主要的功能是对水泥料、矿石等坚硬的物料进行粉碎。对辊压机进行诊断的时候，主要是诊断其滚动轴承部位，通过数据采集以及利用计算机系统，检测滚动轴承的震动强度和温度。需要特别注意的是，在日常水泥制造企业车间中辊压机的维修管理过程当中，需要由专门的技术人员定时对测温仪以及测振仪进行检测对比，加强检测工具维修管理，确保检测工具稳定、可靠。

3.3.3 回转窑

对于回转窑来说，主要是对其筒体、滑动轴承、传动以及轮带等部位进行诊断，主要是对滑动轴承进行油样分析、声发射以及测量、轴瓦部位轴表面刮痕、温度监测等等。而传动部分主要是进行振动、温度检测以及油样分析等。对筒体和轮带进行间隙、相对滑移量检测等等。在对测量筒体以及轮带之间的间隙进行测量的时候，可以使用轮带间隙仪来进行测量。在对滑移量进行测量时，主要以回转窑转速及轮带转速之差进行检测。在对回转窑的窑衬以及通体温度曲线进行测量的时候，可以使用筒体扫描仪以及红外测温仪进行检测。

3.3.4 球磨机

对于球磨机来说，主要是对其电机、滚动轴承、减速机齿轮、轴瓦等部位进行检测，同时还包括有中空轴滑动轴承以及磨机基础等。在对传动部分进行故障诊断的时候，主要是进行测振、测温以及抽样分析等。此外，主要是通过对数据采集以及利用计算机系统来实现对磨机基础的自动检测。

3.4 提高维修技术人员的技能和职业素养

机械故障的诊断维修是一门综合技术性工作，对于技术人员的能力要求非常高，其能力关系到诊断的有效性，关系到最终的维修质量。为此，应该要努力提高维修技术人员的技能和职业素养，相关管理部门应该要努力构建更多学习培训平台，使技术人员机械设备理论知识得到不断丰富，并促使他们加强实践锻炼，积累丰富经验，互相学习，分享交流，进一步提升自身的职业素养，熟练掌握各种温度测量、脉冲技术、红外线测量、振动测量、红外线测量等各种技术，结合工艺操作原理，从根本上来提高故障诊断水平，提高机械设备维修质量，确保机械设备安全有效运行。此外，还需要特别注意的是，在对水泥机械设备进行故障诊断的时候，应该要由两名以上专业维修管理人员来负责进行，不管是对于哪一种设备进行诊断，应确保诊断次数最少两次，防止由于人为疏忽而导致诊断失误现象的发生。