铸造起重机减速器轴承在线监测的方法

2015-04-10

沈雷
(太原重工股份有限公司,山西太原 030024)
  摘 要:介绍了铸造起重机减速器的常见问题,分析了在线监测铸造起重机主起升减速器轴承运行情况,阐述了减速器在线监测系统的组成及安装方法。
  关键词:铸造起重机;主起升;减速器;传感器
  铸造起重机主要担负钢水罐或铁水罐的起吊与运输,并将钢水或铁水倾倒入转炉内,它的工作环境十分恶劣,使用非常频繁,因此铸造起重机是钢厂炼钢车间的重要关键设备。主起升机构减速器是铸造起重机的核心部分,主要是由与高速轴相连的电动机驱动,通过一定的速比在低速轴产生足够的力矩驱动卷筒装置,完成钢水罐或铁水罐的起升与下降。铸造起重机的主起升机构运行的好坏,直接影响整个钢厂的产量、效益和安全。
  1 铸造起重机减速器的常见问题
  铸造起重机故障相对较高的部位主要发生在主起升机构,而减速器是主起升机构的核心。减速器常见的问题主要有:轴承故障和齿轮故障,轴承是易损件,因此它发生故障的次数比较多,为防止减速器漏油,减速器上下箱体之间有密封槽,用多个螺栓将上下箱体连接起来,同时减速器分箱面四周涂抹密封胶;炼钢的特殊工艺需要约30min完成一个工作循环,铸造起重机基本是每天24h连续工作,使用频率非常高,工作非常繁重,一旦减速器的轴承发生故障,需要把减速器上下箱体之间的所有螺栓松开卸下,减速器上箱体拿掉,才能将发生故障的轴承更换,然后把减速器上箱体闭合,将连接螺栓紧固,减速器分箱面四周再涂上密封胶,上述更换轴承过程大约需要5~6h,按平均35min炼1炉钢,则少炼10炉钢,将造成相当大的经济损失。
  而对轴承监测的难点在于:转速较低,很难得到可靠的信号;载荷不断变化,振动值相互之间没有可比性;起重机位置较高,测试周期时间较长,起重机在工作过程中测试不安全,进行离线状态监测实施起来困难较大。
  2 铸造起重机主起升减速器在线监测方法
  2.1轴承问题
  长期以来,操作人员习惯性采用振动测试来分析轴承的问题,然而,振动监测解决不了早期预警问题已是世界公认的事实,原因是轴承早期的问题(如润滑不良,点蚀等)所产生的是较弱的瞬态信号,常规振动传感器及振动分析方法根本无法捕捉得到。当冲击脉冲开始报警时,振动几乎没有变化,振动不报警,冲击脉冲高度报警时,振动才有微小变化,但此时轴承冲击脉冲峰值LR已远远超出报警值,损伤程度值COND(小于30为轻度,30~40为中度,大于40为重度)逐渐加大,说明轴承已经失效,继续运行将导致严重隐患。
  2.2润滑问题
  应根据轴承的实际润滑状况来决定是否加油,油加得太多或太少,对轴承都不利。在线冲击脉冲监控技术可以很好解决轴承润滑问题,什么时候该加油很容易得出结论。
  2.3低速问题
  单纯采用振动测试方法无法解决问题,因为振动传感器的特性决定了其使用的场合和应用范围,振动传感器一般采集的频率范围在10Hz~15kHz,而起重机的频率一般在1~2Hz左右。冲击脉冲传感器采集的频率范围在0~40kHz,适用于各种设备。从此点来看,采用冲击脉冲测试比振动测试方法更适用。
  3 减速器在线监测系统的组成及安装
  在线监测系统主要由振动传感器、冲击脉冲传感器、测试电缆、无线传输收发装置、数据模块单元及软件等组成,见图1。
  减速器在线监测安装分为如下几个步骤:在起升减速器每个轴承的轴承箱正上方垂直向下打孔,将一个冲击脉冲传感器安装在上面;在起升减速器每个轴承的轴承箱径向侧上面向圆心打孔,将一个振动传感器安装在上面;将每个冲击脉冲传感器和振动传感器用专用电缆连接到PLC数据库;通过无限发射系统发射到司机室内的可视屏上;开动起升电机,使减速器运行,通过标准“绿、黄、红”状态指示;绿色表示轴承运行良好,黄色表示轴承润滑不好,提醒要及时给轴承注油,红色表示轴承发生故障,需要停车及时更换。
  4 结论
  利用该种减速器轴承在线监测方法,工艺性好,装配简单,成本低廉;减少了减速器轴承发生故障的可能性,节约了更换减速器轴承的时间,提高了效率,降低了生产成本,能够保证铸造起重机正常使用,从而增加了产量。
来源:《科技创新与生产力》2013年第7期