摘要: 本文介绍了设备状态监测网络化管理技术在设备运行管理和设备检修工作中的应用
情况,该技术利用设备点检方式,结合计算机软、硬件技术,网络与通讯技术,数据库技术
与设备状态监测和故障诊断技术,达到降低设备故障的目的。
武汉钢实冶金设备安装检修工程有限公司钢港安装公司检修车间通过运用设备状态监
测网络化管理技术提高设备故障诊断能力,使职工技术素质得到一定提高,实现设备管理由
事后抢修向预防性检修转变并逐步向预知维修过渡收到明显效果。
关键词:设备状态监测 网络 应用实例 分析 整改 效果
1.引言
武钢工业港二混匀车间是向武钢四烧结输送原料的主要窗口,有
5 条主要输送料线,几台堆取料设备,随着武钢生产规模的不断扩大,
工业港生产任务日益增长,由此对设备技术状况和维保水平的要求也
越来越高。
钢港公司检修车间负责二混匀车间的设备维护、检修工作,在平
常的设备管理工作中,设备状态监测技术的运用,使设备检修工作上
了一个台阶。
2.设备状态监测技术在检修工作中的应用
工业港设备管理部门在设备状态点检网络管理系统的应用上已
取得较好成效,车间级配备了单通道 HY-106巡检仪、手执式 HY101
机械故障检测器,HY301S 测温笔,以及红外线点温计等检测工具,
实施设备“万点受控”管理。
在检修工作中对于较大的隐患项目,故障頻发的设备部位则将平
时检测数据进行分析、对比,找出其根本原因,进行设备整改,合理
改进设备结构,使设备正常运行。在处理设备故障的同时也使我们感
到通过运用先进的网络技术能够快捷方便的找到故障产生的原因和
部位,对于检修能力的提高起了很大作用。
2.1 HY-106 单通道巡检系统介绍:
该系统由硬件和软件两部分组成,硬件有:PC 计算机、红外通
信盒、HY-106 及 HY-106T 单通道巡检仪、抄表仪。
软件主要包括数据库维护工具、制定巡检计划、下达巡检计划、
回收巡检数据、巡检数据分析、报表中心六个模块,其总体结构如图
一所示:
数 据 库 维 护 工 具
巡 检 数
据 分 析
报 表
中 心
巡 检
数 据 库
制 定 巡 检 计 划
下 达 巡 检
计 划
回 收 巡 检
任 务
巡 检 仪
手 抄 表
现 场 数
据 采 集
图一“HY-106 巡检系统”总体结构
从图一可以看出,“HY-106 巡检系统”是一种集数据库管理、
巡检计划制定、巡检计划下达、数据采集、巡检数据回收、巡检数据
分析、打印报表为一体的通用巡检管理系统。该软件以数据库为中心,
通过运用此软件系统,各种设备振动信号(速度、加速度、位移)、
工艺量(温度、电流、压力)和观察量(正常、漏油、冒烟等)的数
据采集与分析都能真实、快捷地反映出来,对设备运行状态分析和合
理安排检修起到了一定的作用。
2.2 应用实例
例一:
关健生产设备 BRC4 滚筒取料机料耙驱动机构故障监测及故障
诊断情况如下:
料耙台车
曲柄连杆机构
开式齿轮组
23 齿
偶合器
电机
测点A
减速机
图二 原传动系统示意图
QLG1500.40 滚筒取料机是目前国内唯一引进德国技术国内制造
的大型取料设备,取料能力 1500t/h,是生产线上的一台关健设备,
去年投产的一台取料机,其中料耙驱动机构其传动示意图及测点布置
如图二,减速机采用的是德国 Flender 产品,型号 S35H-10 功率 50KW,
该系统投产以来减速机的振动值较大而且空车运转与带负荷运转差
距较大,空车振动值 3mm/s 以下,重车可达 6mm/s 以上,异常振动
带来了许多故障,随着运转时间增加,振动值随时可能增大,如:地
脚螺丝的松动、折断,减速机端盖螺丝松动、折断直至端盖破裂等。
最初我们只对减速机基础和减速机的装配质量作了检查整改,但由于
基础加固以至发展到减速机壳体破裂。经 Flender 国内厂家的配合检
查,未发现减速机在质量上有什么异常。针对该减速机故障频发处(A
测点)作出频谱分析,见图三:
检测报告
------------------------------------------------------------------------------
测量信息
所属部门:二混匀车间(南区)
设备编号:BRC4-料耙
测点编号:减速机(低)
测量值:2.30 mm/s
时域波形
幅值谱图
图三 整改前频谱图
传动机构电机转速 1480 转/分,基频=24.66,减速机速比 21.13,
四轴转频 1.17,可计算出齿轮冲击频率为 1480÷60÷21.13×23×2
〈双向冲击〉≈50HZ,从故障频发点,A 测点频谱分析图可看出,最
高峰值出现在 50HZ 频率处,而 50HZ 对应的是曲柄工作机构产生的冲
击频率,经分析,排除减速机质量的因素,造成减速机诸多故障的原
因来自曲柄连杆机构在两死点往复运动所产生的冲击。
从频谱图中反映的情况分析,减速机从结构和性能上看没有大的
问题。因此判断减速机的故障来源于其工作机构设计缺陷,由于故障
呈循环状态,加大了检修力度,给生产工作带来一定影响。因此,建
议设备管理部门对料耙驱动机构的传动机构从结构上作出整改,设备
管理部门采纳了此建议,要求我们在整改前对设备采取监护作业,改
进的具体办法如图四所示:
曲 柄 连 杆机 构
双 联 轴 承座
开 式 齿 轮组
偶 合器
电 机
料 耙台 车
弹 性联 轴 器
减速 机
图四 整改后传动系统示意图
改造后效果较好,低速轴 A 测点处振动明显下降,减速机故障
率降低,至今设备运转正常。频谱分析见图五:
检测报告
------------------------------------------------------------------------------
测量信息
所属部门:二混匀车间(南区)
设备编号:BRC4-料耙
测点编号:减速机(低)
采样时间
测量值:1.00 mm/s
时域波形
幅值谱图
图五 整改后频谱图
例二:
G312 皮带减速机温升过高故障监测及故障诊断情况如下:
G 字头皮带机运输线是通往武钢四烧的一条重要运输线,其中
G312 皮带机驱动系统采用的是 KZN360 减速机,减速机上安装了速
度,温度传感器,与计算机联网监测,所测温度长期在 80℃以上,
振动值持续上升,故障较多。最初我们在减速机装配质量上作了较系
统的检查,未发现明显的状况,由于温度高导致润滑程度下降,机件
损耗较大,带来一些负效应,使减速机检修频率增高。(可从趋势图
六看出。)
通过对 G312、R105 两条长度、爬坡度、驱动功率完全相同的带
机 2004 年上半年检测数据对比,其趋势图见图 (图六、图七)
8
7
6
5
4
3
2
1
0
图六 G312 趋势图
系列1
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
图七 R105 趋势图
其中一台减速机温度始终在 40℃左右,又将两台减速机互换
系列1
试验,其检测结果相同。
经分析,由于两台功能相同的皮带机运送的物料不一样,比重不
一样,比重大负荷就大,最后确认为负荷是温升的主要原因,因而更
换了不同型号的减速机,相应调整了带机的配重,使设备恢复了正常
运行,从而保证了生产的需要。见整改后趋势图八,温度对比图九:
8
7
6
5
4
3
2
1
0
图八 G312 整改后趋势图
系列1
整改前后温度对比见图九
温 度
8 0 ℃
4 0 ℃
整 改 前
整 改 后
时 间
1 小 时 2 小 时 3 小 时 4 小 时 5 小 时 6 小 时
图九 整改前后温度对比图
3、结束语
设备状态点检网络管理技术非常适合我单位设备特点,满足分散
设备及战线较长的作业线的数据监测要求,与常规点检相比显示出较
强的优越性,统一有效的管理数据库保证了大量的设备信息保存和方
便使用,设备状态点检网络系统可以准确全面的反映设备运行状况可
以根据其诊断结果视设备劣化或故障的程度合理安排对设备进行必
要的检修和整改。
以上两条案例的实施,一方面解决了设备运行中的难题,另一方
面使设备管理由事后抢修向预防性检修转变并逐步向预知维修过渡。
作者简介:李志勇 男 机械工程师 主要从事机械设备运行管理、维护和检修工作。
参考文献:徐丽芬 设备状态监测网络化技术在运行管理中的应用 中国机械工程 2003.8