数字信号处理系统在冶炼厂轧机轴承故障处理中的应用研究

王永超　曹利之　刘建亮　范世刚　孙悦鹏

摘　要：轧机设备是冶炼厂常用的设备之一，而轧机设备的重要的零件就是轴承。轧机轴承的运行状态直接影响冶炼厂的正常生产运转。因此，冶炼厂轧机轴承故障处理具有重要工作意义。随着科技的不断发展，数字信号处理系统已经在工业生产中的到了广泛应用。利用数字信号处理系统，采用全新的信息化手段与方法，及时准确的获得冶炼厂轧机轴承故障信息，并据此提出故障处理办法，具有重要意义。 

关键词：数字信号；冶炼厂；轧机轴承；故障处理

冶炼厂是我国重要的工业产业，轧机是冶炼厂生产线上重要的生产机械设备。随着我国工业的不断发展，冶炼厂的产量也在逐年上升，然而对轧机设备使用周期有了更高的 要求。传统情况需要找专业维修工人对轧机设备进行检测与维修，这就导致轧机生产线的暂停，加大了冶炼厂的生产成本。运用信息化的手段改进传统的冶炼厂轧机设备故障处理与维修变得尤为重要[1] 。轧机轴承安装方便，运行阻力小，在轧机生产线上承担着重要的任务，直接影响冶炼厂的生产成本，是冶炼厂的核心设备。轧机轴承故障的处理是非常重要的，初期只是声音、振动方面的故障，如果不能及时发现就会导致生产线的停产、设备的损坏等。因此，在日常工作中对轧机轴承的保养也需要具有一定的判断能力。传统的人工判断方式已经不能顺应时代的变化[2] 。数字信号处理系统为冶炼厂轧机轴承的故障处理以及故障的预判提供了科学有效的方法，是确保轴承安全运行的根本方法，也是确保冶炼厂正常生产的重要手段。

1　轧机轴承故障实时监测 

轧机轴承故障实时监测。主要就是根据轴承工作状态的设备参数，例如：温度、振动、压力、工作时间等特征进行实时记录，检测这些与轴承工作状态息息相关的内容是否与正常值相符，从而检测轴承是否出现故障或可能出现故障。通过数字信号处理系统，将轴承工作情况转换成数字信号， 以特定参数作为衡量轴承是否正常运行的指标。温度的升高、压力的变大以及开关时间都将是重要数据，需要在轧机轴承故障实时监测过程进行数据收集，为后续故障诊断以及对策提出提供有效参考。数字信号处理系统收集的数据需要进行有效的保存，便于后续工作的开展。轧机轴承故障实时监测系统是一种科学、有效的预判系统以及信息处理系统。该系统可以排除外界的干扰，基于轧机轴承的工作特点，寻找和分析轧机轴承故障信号，通过故障信号的收集，判断出故障种类，从而根据故障种类自动采取处理手段或者发出相应的警报，以供专业工人及时发现问题解决问题。

图1中清晰的描绘了轧机故障实时监测工作原理。模块检测需要与轧机轴承链接在一起，通过收集轧机轴承相关频 率，通过放大器、压力感应器等进行物理转换，将故障内容转换长数字信号，然后通过对比器以及跟踪器对故障内容进行对比与追踪，从而确定轧机轴承的故障情况。数字信号处理系统是一个自动化的故障处理系统，通过将常见轴承故障进行编码，从而判断出轧机故障的实施情况。

2　轧机轴承故障诊断

轧机轴承故障诊断主要是通过对轧机轴承本身及运作过程进行信号采集、检测、对比和判断，从而判断出轧机轴承故障的具体位置、种类与原因，预判轧机轴承故障，发现潜在风险，根据系统处理结果选择对应的轧机故障处理方法与措施。通过数字信号处理系统对轧机轴承故障进行预警与判断，能够保证冶炼厂在规定的时间内完成工作任务，确保冶炼厂的正常运行。轧机故障诊断是根据数字信号处理系统监测到的数据，与数据库的数据进行对比，从而找到轴承故障源头。通过相关数据经过系统比对，确定影响因素的影响程度，从而估计出轴承故障等级。轧机轴承需要在一定的工作环境下以一定的转速有效的运行，从而保障轧机整个机械系统的正常运转。轴承故障诊断就是要通过数字信号处理系统，对轴承工作信号进行收集、分析和处理来判断轴承是否存在故障。轴承故障判断主要是进行轴承是否正常工作的判 断，一旦确定轴承存在故障就需要通过数字信号系统中的故障模型进行模拟测算，从而得出轴承故障严重程度、未来危害程度、需要做出的解决对策等。

3　轧机轴承故障的处理与对策 

根据数字信号处理系统的监测数据、判断结果，通过系统的综合分析模块?对轴承工作状态的未来趋势做出应有判断，得出轴承故障等级。轴承故障等级直接影响处理对策的 选择，等级越高，处理对策需要越完备、越及时，有时需要做出暂停机器设备运行的决定；等级越低，处理对策需要具有针对性，需要对具体的位置进行适当的修改或者控制，不影响整条生产线的生产。轴承故障的处理与对策，是数字信号处理系统在轴承故障处?中应用的临末一个环节，也是关键的环节，它直接关系到冶炼厂轧机能否正常运转，直接关系到轧机轴承故障能否完全解决，是否能够确保轧机轴承长时间的工作运行。随着科技的进步，数字信号处理系统在轧机轴承故障处理中的应用已经非常普遍。传统的傅里叶信号分析已经不能适应新的时代，数字信号处理系统是该领域新的突破性进展，使得整个故障处理过程脱离计算机设备，安装与使用过程变得更加方便、简洁与灵活。

4　结语

随着我国工业产业的不断发展，以及科学技术的不断进步，两者必然会发生联系，互相提供便利。轧机轴承故障预警与处理在当下工业发展水平下，必然会发生巨大变化。在 日常工作过程中，要不断的完善轧机轴承数据信息的采集工 作，提高数字信号处理系统的检测能力，逐步探索数字信号处理系统直接解决轧机轴承故障问题，不断进行改良与创新。

创新是一个行业或者一种技术发展的根本动力，通过解决日常工作中遇到的难题，对现行解决方法与应用手段进行分析与改进，从而提高技术应用效率，提高生产产量，从而 顺应时代的要求。因此，需要不断的对轧机轴承故障处理系统进行探索，创新出更加符合冶炼厂给可持续发展的技术，为冶炼厂的发展以及国家工业产业的发展做出巨大贡献。

【参考文献】

[1]王炳超.轧机轴承故障及防范措施[J].南方农机,2019,50(10):208- 209.

[2]夏冬梅.高线轧机轴承振动在线监测与故障诊断分析[J].现代制造技术与装备,2018(03):154+156.

来源：《世界有色金属》 2019年11期

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