基于虚拟仪器技术的炼钢转炉传动机构在线监测与故障诊断系统

摘要

炼钢转炉是炼钢生产的重点设备，而转炉的传动机构——耳轴轴承又是炼钢转炉的关键部件。耳轴轴承为低速重载滚动轴承，在其运行过程中一旦发生局部点蚀、剥落以及滚动体破碎等故障，会引起较大的经济损失，而对其进行检修往往要花费大量的时间和费用。目前，炼钢厂对转炉耳轴轴承的监测手段比较落后，一般依靠人工经验，既不及时又不准确，定期更换耳轴轴承的方式也有不少弊端，故有必要配置可靠、实用和先进的监测和诊断系统。 虚拟仪器（Virtual Instruments）是计算机系统与仪器系统相结合的产物，它利用计算机系统的强大功能，结合相应的硬件，大大突破传统仪器在数据处理、显示、传送等方面的限制，使用户可以方便地对其进行维护、扩展、升级等。目前在这一领域内，使用最为广泛的开发工具是美国国家仪器公司（National Instruments）的LabVIEW。 本文深入总结分析了滚动轴承的故障机理及其振动特征，详细介绍了滚动轴承振动信号分析与故障诊断的方法，比较了各种方法的特点。在充分考察炼钢厂现场条件的基础上，合理选用加速度传感器、电涡流传感器、信号调理器、数据采集卡及网络传输设备等硬件，采用时域分析与频谱分析相结合的诊断方法，在功能强大的虚拟仪器图形化编程语言：LabVIEW 7.1平台上，成功地研制和组建了一套基于虚拟仪器技术的炼钢转炉传动机构在线监测与故障诊断系统。 该系统的成功开发为炼钢转炉传动机构的状态监测和故障诊断提供了实用的科学手段和工具，能改变炼钢厂目前定期维修体制经常产生过剩维修和不足维修的弊端，能极大的避免重大安全事故发生，缩短检修时间，节约资源和维修费用，保障设备安全、经济运行。