CN204934210U - 一种在线智能故障监测的平整机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种在线智能故障监测的平整机，涉及平整机在线监测领域。本实用新型的在线智能故障监测的平整机，包括平整机电机、平整机齿轮箱和平整机辊系，平整机电机驱动平整机齿轮箱，平整机齿轮箱驱动平整机辊系；平整机电机、平整机齿轮箱和平整机辊系上分别安装有振动传感器，上述振动传感器分别通过数据采集卡与现场的上位机相连，上位机通过因特网与控制室内的远程诊断中心连接，远程诊断中心用于对上位机传输过来的数据进行人工分析。本实用新型能精确地评判平整机系统的运行状况，彻底消除因平整机系统设备振动造成的钢带表面振动纹缺陷，实现设备的预知性维修。

Description

一种在线智能故障监测的平整机

技术领域

本实用新型涉及平整机在线监测领域，更具体地说，涉及一种在线智能故障监测的平整机。

背景技术

平整的实质是一种小压下率(0.5％-4％)的二次冷轧变形，经过再结晶退火后的钢带以较小的变形量进行轧制。钢带经过平整后，可以扩大钢带的塑性变形范围，消除其屈服平台，防止钢带在冲压加工时出现延展变形。借助于平整机工作辊辊面的不同粗糙度可以使钢带具有光亮或麻毛的表面，即获得用户要求的粗糙度。此外钢带在退火过程中因受热而变软变形，板形变坏，平整时轻微的压下变形能在一定程度上减轻或消除其板形缺陷，得到平直的钢带。总之钢带经过平整机平整后，可以消除屈服平台和轻微的波浪，同时得到要求的表面结构。

冷轧厂连退线在轧制薄规格带钢时，在钢带表面经常会出现一种明暗交替、与轧制方向垂直的条纹，这种表面缺陷称为振动纹。冷轧钢带中产生振动纹一直是困扰钢铁企业的国际性难题，振动纹的产生严重影响了钢带表面质量，使产品性能下降，降低经济效益，而钢带表面出现振动纹与平整机的振动密不可分。

现有技术中已有轧辊表面振动纹检测方法的相关技术方案公开，如专利公开号：CN102198453A，公开日：2011年9月28日，发明创造名称为：一种轧辊表面振动纹的检测方法，该申请案公开了一种轧辊表面振动纹的检测方法，将轧辊两端的左右轴颈分别置放在左右支撑架上，在轧辊的径向一侧放置安装有砂轮的砂轮座，使砂轮的旋转中心与轧辊的旋转中心处于同一水平位置，并在该同一水平位置的砂轮座上安装面对轧辊的位移传感器，一边使轧辊旋转m圈一边对该轧辊表面的波形进行测量，获得辊面波形的信号，在左支撑架上安装振动传感器，对轧辊旋转时所产生的振动信号进行测量，将接近开关传感器安装在与右轴颈的键槽相对的一侧处，当其检测到键槽时就发出一个脉冲信号。该申请案可直接测量轧辊的辊面波形，可消除测量误差，既能检测出轧辊辊面的轻微振动纹，又不会对辊面造成不利影响。但是该申请案还存在以下不足之处：该申请案只能检测出轧辊表面的振动纹，却无法找出造成轧辊表面出现振动纹的振源，不利于改善钢带的质量。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有平整机难以找出造成轧辊表面出现振动纹的振源的不足，提供了一种在线智能故障监测的平整机，该平整机能精确地评判平整机系统的运行状况，彻底消除因平整机系统设备振动造成的钢带表面振动纹缺陷，实现设备的预知性维修。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的在线智能故障监测的平整机，包括平整机电机、平整机齿轮箱和平整机辊系，所述平整机电机驱动平整机齿轮箱，所述平整机齿轮箱驱动平整机辊系；所述平整机电机、平整机齿轮箱和平整机辊系上分别安装有振动传感器，上述振动传感器分别通过数据采集卡与现场的上位机相连，所述上位机通过因特网与控制室内的远程诊断中心连接。

作为本实用新型更进一步的改进，还包括报警装置，所述报警装置与上位机相连。

作为本实用新型更进一步的改进，所述平整机电机包括上电机和下电机，所述平整机齿轮箱包括上减速箱和下减速箱，所述平整机辊系包括上支撑辊、上工作辊、下支承辊和下工作辊；

所述上电机的驱动端与上减速箱的输入端相连，上减速箱的输出端与上支撑辊相连，上支撑辊位于上工作辊上方且驱动上工作辊转动；所述下电机的驱动端与下减速箱的输入端相连，下减速箱的输出端与下支承辊相连，下支承辊位于下工作辊下方且驱动下工作辊转动；

所述上电机、下电机、上减速箱、下减速箱、上支撑辊、上工作辊、下支承辊和下工作辊上分别安装有振动传感器。

作为本实用新型更进一步的改进，所述平整机辊系还包括入口导向辊、出口下侧导向辊和出口上侧导向辊，所述入口导向辊位于平整机的入口处，所述出口下侧导向辊和出口上侧导向辊位于平整机的出口处；所述入口导向辊、出口下侧导向辊和出口上侧导向辊上分别安装有振动传感器。

作为本实用新型更进一步的改进，所述平整机辊系还包括入口张力辊和出口张力辊，所述入口张力辊位于平整机的入口处，所述出口张力辊位于平整机的出口处；所述入口张力辊和出口张力辊上分别安装有振动传感器。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的在线智能故障监测的平整机对其运行中产生的振动，用相应的振动传感器拾取振动信号，通过各种分析方法对拾取的振动信号进行分析，更能精确地评判平整机系统的运行状况，彻底消除因平整机系统设备振动造成的钢带表面振动纹缺陷，实现设备的预知性维修。

(2)本实用新型的在线智能故障监测的平整机，为了找出振动纹出现的直接原因，通过振动传感器对整个平整机进行连续跟踪振动监测，振动监测的范围不仅局限于平整机辊系，还包括平整机的传动单元，这样能够得到整个平整机各个部分的振动数据，通过对振动数据的分析，掌握振动的形式与规律，可以快速准确地找到振源所在的部分，针对振源所在的部分提出解决方案，使得振源处的振动消除，从而达到消除钢带表面振动纹，改善钢带表面质量的目标。

附图说明

图1为本实用新型的在线智能故障监测的平整机结构框图；

图2为本实用新型的在线智能故障监测的平整机主视结构示意图；

图3为本实用新型的在线智能故障监测的平整机侧视结构示意图。

示意图中的标号说明：

101、上电机；102、下电机；201、上减速箱；202、下减速箱；301、上支撑辊；302、上工作辊；303、下支承辊；304、下工作辊；305、入口导向辊；306、入口张力辊；307、出口张力辊；308、出口下侧导向辊；309、出口上侧导向辊。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

结合图1～3，本实施例的在线智能故障监测的平整机，包括平整机电机、平整机齿轮箱和平整机辊系，平整机电机驱动平整机齿轮箱，平整机齿轮箱驱动平整机辊系；平整机电机、平整机齿轮箱和平整机辊系上分别安装有振动传感器，上述振动传感器分别通过数据采集卡与现场的上位机相连，上位机通过因特网与控制室内的远程诊断中心连接，远程诊断中心用于对上位机传输过来的数据进行人工分析。

冷轧钢带中产生振动纹一直是困扰钢铁企业的国际性难题，振动纹的产生严重影响了钢带表面质量，使产品性能下降，降低经济效益，而钢带表面出现振动纹与平整机的振动密不可分。现有技术中已发现，平整机的振动是导致钢带表面出现振动纹的直接原因，因此消除平整机的振动是改善钢带表面质量的关键，但是现有的平整机大多不具备在线振动检测装置，即使有些平整机安装了振动检测装置，也仅仅是将振动检测装置安装于工作辊上，但是引起平整机振动的原因是多种多样的，尤其平整机的传动单元，也是引起平整机振动的来源，将振动检测装置仅仅安装于工作辊上，治标不治本，无法找到引起平整机振动的振源，因此也就无从谈起消除平整机的振动。本实施例的在线智能故障监测的平整机，为了找出振动纹出现的直接原因(即平整机的振动)，通过振动传感器对整个平整机进行连续跟踪振动监测，振动监测的范围不仅局限于平整机辊系，还包括平整机的传动单元(即平整机电机和平整机齿轮箱)，这样能够得到整个平整机各个部分的振动数据，通过对振动数据的分析，掌握振动的形式与规律，可以快速准确地找到振源所在的部分，针对振源所在的部分提出解决方案，使得振源处的振动消除，从而达到消除钢带表面振动纹，改善钢带表面质量的目标。

冷轧钢带生产线是冶金企业重要的成品生产厂，其当前的机械设备状态检测方法主要有两种：其一是在线诊断，即利用随设备一起引进的在线状态诊断系统提供的分析信息进行判断；其二是利用技术人员对检测数据进行科学地分析，人工对设备故障进行监测。本实施例的在线智能故障监测的平整机，将上述两种机械设备状态检测方法结合起来，上位机通过数据采集卡将振动数据收集，并通过上位机内置的在线状态诊断软件对平整机进行初步的故障监测，在工作现场就能得到平整机的故障监测结果，实现了在线诊断的功能；同时，上位机通过因特网与控制室内的远程诊断中心连接，远程诊断中心用于对上位机传输过来的数据进行人工分析，远程诊断中心通过精密诊断分析，明确平整机的运行状态，实现了人工诊断的功能。本实施例的在线智能故障监测的平整机，集合了在线诊断和人工诊断的双重功能，能够更加准确、及时地获取平整机的运行状况，彻底消除因平整机系统设备振动造成的振动纹。

实施例2

本实施例的在线智能故障监测的平整机，基本结构与实施例1相同，其不同之处在于：还包括报警装置，该报警装置与上位机相连。本实施例中，上位机内置的在线状态诊断软件24小时不间断记录、显示设备振动数据，并进行趋势分析，当检测到平整机系统中某个设备发生异常振动或振动信号明显异常时，会控制报警装置发出报警信号，提醒工作人员及时停止运行平整机，对振源或异常点所在部分进行检查、维修后才重新开启平整机，以确保钢带表面不出现振动纹。报警装置的设置，实现了设备智能化管理，做到预防性维修。

实施例3

本实施例的在线智能故障监测的平整机，基本结构与实施例1相同，其不同之处在于：平整机电机包括上电机101和下电机102，平整机齿轮箱包括上减速箱201和下减速箱202，平整机辊系包括上支撑辊301、上工作辊302、下支承辊303和下工作辊304；上电机101的驱动端与上减速箱201的输入端相连，上减速箱201的输出端与上支撑辊301相连，上支撑辊301位于上工作辊302上方且驱动上工作辊302转动；下电机102的驱动端与下减速箱202的输入端相连，下减速箱202的输出端与下支承辊303相连，下支承辊303位于下工作辊304下方且驱动下工作辊304转动，钢带就在上工作辊302和下工作辊304之间进行冷轧；上电机101、下电机102、上减速箱201、下减速箱202、上支撑辊301、上工作辊302、下支承辊303和下工作辊304上分别安装有振动传感器。

本实施例中，在上电机101、下电机102、上减速箱201、下减速箱202、上支撑辊301、上工作辊302、下支承辊303和下工作辊304上分别安装振动传感器后，当上述某个设备发生异常振动，只需对相应的设备进行维修或者更换，而不必对整个平整机系统进行维修，大大提高了维修操作效率，减少了维修成本，有效避免了钢带表面出现振动纹的情况。

振动传感器的选择与检测的部位和振动频率有关，一般认为，在低频范围内，振动强度与位移成正比；在中频范围内，振动强度与速度成正比；在高频范围内，振动强度与加速度成正比。因此，本实施例中，当钢带进行高速轧制时，在上支撑辊301、上工作辊302、下支承辊303和下工作辊304上安装振动加速度传感器；当钢带进行中速轧制时，在上支撑辊301、上工作辊302、下支承辊303和下工作辊304上安装振动速度传感器；当钢带进行低速轧制时，在上支撑辊301、上工作辊302、下支承辊303和下工作辊304上安装振动位移传感器。

本实施例中，在上电机101、下电机102、上减速箱201、下减速箱202、上支撑辊301、上工作辊302、下支承辊303和下工作辊304上总共设有大约20个振动检测点，其中齿轮和滚动轴承的振动用振动加速度传感器来测量，其检测精度和灵敏度更高。

本实施例的在线智能故障监测的平整机对其运行中产生的振动，用相应的振动传感器拾取振动信号，通过各种分析方法对拾取的振动信号进行分析，更能精确地评判平整机系统的运行状况，彻底消除因平整机系统设备振动造成的钢带表面振动纹缺陷，实现设备的预知性维修。

实施例4

本实施例的在线智能故障监测的平整机，基本结构与实施例3相同，其不同之处在于：平整机辊系还包括入口导向辊305、出口下侧导向辊308和出口上侧导向辊309，入口导向辊305位于平整机的入口处，出口下侧导向辊308和出口上侧导向辊309位于平整机的出口处；入口导向辊305、出口下侧导向辊308和出口上侧导向辊309上分别安装有振动传感器。本实施例中，入口导向辊305、出口下侧导向辊308和出口上侧导向辊309的设置，调整、引导了钢带在冷轧过程中的运动轨迹，方便钢带进入上工作辊302和下工作辊304之间进行冷轧和钢带冷轧后的输出。同时，入口导向辊305、出口下侧导向辊308和出口上侧导向辊309上分别安装振动传感器，当上述某个设备发生异常振动，只需对相应的设备进行维修或者更换，有效避免了钢带表面出现振动纹的情况。

实施例5

本实施例的在线智能故障监测的平整机，基本结构与实施例3相同，其不同之处在于：平整机辊系还包括入口张力辊306和出口张力辊307，入口张力辊306位于平整机的入口处，出口张力辊307位于平整机的出口处；入口张力辊306和出口张力辊307上分别安装有振动传感器。本实施例中，入口张力辊306和出口张力辊307的设置，使得钢带在冷轧过程中始终保持一定的张紧度，有利于钢带始终保持平直状态，防止起皱现象的发生。同时，入口张力辊306和出口张力辊307上分别安装振动传感器，当上述某个设备发生异常振动，只需对相应的设备进行维修或者更换，有效避免了钢带表面出现振动纹的情况。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种在线智能故障监测的平整机，包括平整机电机、平整机齿轮箱和平整机辊系，所述平整机电机驱动平整机齿轮箱，所述平整机齿轮箱驱动平整机辊系；其特征在于：所述平整机电机、平整机齿轮箱和平整机辊系上分别安装有振动传感器，上述振动传感器分别通过数据采集卡与现场的上位机相连，所述上位机通过因特网与控制室内的远程诊断中心连接。

2.根据权利要求1所述的在线智能故障监测的平整机，其特征在于：还包括报警装置，所述报警装置与上位机相连。

3.根据权利要求1所述的在线智能故障监测的平整机，其特征在于：所述平整机电机包括上电机(101)和下电机(102)，所述平整机齿轮箱包括上减速箱(201)和下减速箱(202)，所述平整机辊系包括上支撑辊(301)、上工作辊(302)、下支承辊(303)和下工作辊(304)；

所述上电机(101)的驱动端与上减速箱(201)的输入端相连，上减速箱(201)的输出端与上支撑辊(301)相连，上支撑辊(301)位于上工作辊(302)上方且驱动上工作辊(302)转动；所述下电机(102)的驱动端与下减速箱(202)的输入端相连，下减速箱(202)的输出端与下支承辊(303)相连，下支承辊(303)位于下工作辊(304)下方且驱动下工作辊(304)转动；

所述上电机(101)、下电机(102)、上减速箱(201)、下减速箱(202)、上支撑辊(301)、上工作辊(302)、下支承辊(303)和下工作辊(304)上分别安装有振动传感器。

4.根据权利要求3所述的在线智能故障监测的平整机，其特征在于：所述平整机辊系还包括入口导向辊(305)、出口下侧导向辊(308)和出口上侧导向辊(309)，所述入口导向辊(305)位于平整机的入口处，所述出口下侧导向辊(308)和出口上侧导向辊(309)位于平整机的出口处；所述入口导向辊(305)、出口下侧导向辊(308)和出口上侧导向辊(309)上分别安装有振动传感器。

5.根据权利要求3或4所述的在线智能故障监测的平整机，其特征在于：所述平整机辊系还包括入口张力辊(306)和出口张力辊(307)，所述入口张力辊(306)位于平整机的入口处，所述出口张力辊(307)位于平整机的出口处；所述入口张力辊(306)和出口张力辊(307)上分别安装有振动传感器。