高线吐丝机在线监测及故障诊断技术探究及应用

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1、高线吐丝机在线监测及故障诊断技术探究及应用摘要：为提髙对吐丝机等高线设备的事故预知与维修能力，达到降低成本、减少事故发生频率的目的，本文重点研究了吐丝机网络监测诊断系统一LeadMeasur-GX2系统在线材生产过程中的应用情况，通过对系统运行情况的分析，总结出了包括吐丝机在内的精轧机组的振动情况与事故之间的因果关系，从而对事故进行前瞻性的预测，实现了对重大故障的及时发现与处理，保障了设备的安全可靠的运行，降低了设备故障率。Abstract:Equipmentofhighspeedwire-rodincludingLayingHeadisfittedwithon

2、-linemonitoringsysteminordertoimprovetheabilityofpredictivemaintenanceofhighlineequipmentlikeLayingHead,andtoachievethegoalofloweringcosts,cuttingdownthetimetakenbyaccident.Throughtheoperationofthesystem,catastrophicfailurecanbediscoveredintime,whichplaysapositiveandsecureroleinthesa

3、feandreliableoperationofequipmentandthusreducesequipmentfailurerate・关键词：吐丝机；在线监测；故障诊断Keywords：layinghead；on-linemonitoring；fauItdiagnostic中图分类号：TH6文献标识码：A文章编号：1006-4311(2012)33-0032-020引言吐丝机是高速线材生产的关键设备，布置在精轧机后，其作用是将线材绕制成一定直径的线圈，然后平铺在风冷棍道上［1］。吐丝机运转的正常与否，直接关系着吐丝质量和成品丝的收集。为提高吐丝机运转的可靠性，

4、延长其使用寿命，安装了棒线材轧机网络监测诊断系统—LeadMeasur-GX2,对包括吐丝机在内的精轧机组的振动情况进行监测，并分析诊断故障结果，从而及时掌握设备的运行状况，及时甚至早期发现设备的异常状况，为合理地制订设备的维护计划提供技术依据，以防止由于某些易损件(例如滚动轴承、连接螺栓、齿轮等)的突然失效而造成的重大设备事故。1高线吐丝机典型设备故障及特点1.1吐丝机滚动轴承的主要故障高线吐丝机滚动轴承故障约占全部故障的50%左右。滚动轴承事故往往发生在转速较高的设备上。滚动轴承的内外圈故障一般短时间内不会对吐丝机造成大的影响，但不处理会引起轴承运转问题，造

5、成间隙误差加大，并产生额外热量，从而使磨损加快，最后酿成较大的事故。内外圈故障的原因和润滑、安装状况、轴承质量、使用情况都有关，往往很难直接判断事故的具体原因。轴承滚动体事故往往是保持架的问题，如果保持架损坏造成滚动体脱落，对于吐丝机轴承而言，极易引起伞齿轮啮合不好而发生打齿事故，造成一对伞齿轮报废，使连带损失加大，检修更换和组装备件时间增长。一般的滚动轴承故障往往会事先有迹象，如能及时诊断并进行处理，往往会避免较大的连带事故发生。高线吐丝机滚动轴承的主要故障有：磨损、疲劳剥落、塑性变形、腐蚀、断裂等。1.2吐丝机传动齿轮的主要故障齿轮打齿事故可分为部分打齿和全

6、打齿，其中部分打齿是指齿的局部损坏，暂时不会影响设备的使用，但会有一些征兆，如震动加大，造成齿轮整个承载能力的下降等，不及时处理会造成全打齿的发生。全打齿是指部分或全部的整根齿损坏，发生后会有剧烈震动，设备不能继续运行，而由于螺旋伞齿轮的运行精度要求更高，在使用中，往往小的断齿事故就会使设备不能直接使用。高线吐丝机齿轮的主要故障形式有：齿面接触疲劳与点蚀、齿面磨损、齿面胶合和划痕、弯曲疲劳与断齿等。2共振解调技术应用共振解调技术的主要目的是为了检测机械设备出现故障隐患时的微冲击，利用加速度传感器监测机械设备的振动来获取轴承、齿轮及其他旋转机械因故障产生的微冲击信

7、息。冲击信号自身包含无限次谐波脉冲，高频分量尤其丰富，利用冲击信号的这一特点，采用高频谐振器剔除信号中难以区分正常与否的低频振动信息，获取信号中由碰撞冲击而产生的高频成分，由谐振器转换成高频自由衰减振荡的共振波形，再由解调电路转换为低频信号，这样就可以从幅值和频率两个方面实现高信噪比的故障诊断［2］。轴承外圈故障的特征频率为：fc=fKOz=（Do一d）foz/2Do=（Do一d）nz/120Do（1）式中：Do轴承的节径，mm；D滚动体直径，mm；Z——滚动体个数，个；n轴的转速，r/mino式（1）为根据理论计算轴承外圈有故障时的特征频率。如果从振动信号的频

8、谱中看到对应的谱线，就可