CN111121871A - 一种推焦设备故障诊断*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种推焦设备故障诊断***，具体方案包括：安装在推焦减速机轴上用于检测推焦杆行程信息的推焦编码器；设置在推焦杆下方的多个位置用于检测推焦杆的挠度值的测距传感器；安装在推焦杆传动支座上检测推焦杆的振动信息的振动传感器；安装在推焦电控柜内采集推焦电机电流信息的推焦变频器；接收所述推焦编码器、测距传感器、振动传感器和推焦变频器传送的数据信息的可编程控制器PLC，所述可编程控制器PLC将接收到的数据信息存储并传送至故障诊断服务器，所述故障诊断服务器进行故障诊断分析，将故障原因及处理方法输出至终端显示屏上。

Description

一种推焦设备故障诊断***
技术领域
本发明涉及推焦设备故障检测技术领域，尤其涉及一种推焦设备故障诊断***。
背景技术
焦炉生产不仅是煤炭综合利用的重要基础，也是冶金行业重要的组成部分，在经济运行中占有极为重要的地位。为保证焦炉正常生产，配有成套的超大型设备，该成套设备主要包括：装煤车、推焦车、拦焦车、熄焦车。其中，推焦车是焦炉生产的核心设备。
推焦机工作于焦炉机侧，主要用来推出炭化室内成熟的焦炭，并完成推焦前与推焦后机侧炉门的启闭，对焦炉的炉门和炉门框进行机械化清扫等工作。推焦杆是推焦机中非常重要的机构。然而，推焦杆在推焦过程中电流大不仅影响焦炉正常生产，而且影响推焦设备的使用寿命，甚至引发焦饼坍塌，考虑到焦炉生产的重要性以及推焦电流大问题的严重性，因此必须找到推焦杆电流大的原因。目前焦炉车辆推焦机在推焦过程中电流过高的问题一直难以攻克。国内还没有一种设备能够准确判断推焦电流过高的原因，只能是事故发生后排查故障原因，费时费力。
发明内容
根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种推焦设备故障诊断***，具体方案包括：
安装在推焦减速机轴上用于检测推焦杆行程信息的推焦编码器；
设置在推焦杆下方的多个位置用于检测推焦杆的挠度值的测距传感器；
安装在推焦杆传动支座上检测推焦杆的振动信息的振动传感器；
安装在推焦电控柜内采集推焦电机电流信息的推焦变频器；
接收所述推焦编码器、测距传感器、振动传感器和推焦变频器传送的数据信息的可编程控制器PLC，所述可编程控制器PLC将接收到的数据信息存储并传送至故障诊断服务器，所述故障诊断服务器进行故障诊断分析，将故障原因及处理方法输出至终端显示屏上。
工作状态下:将推焦过程分为一阶段、二阶段和三阶段：分别是推焦杆空载前进阶段、焦饼接触段和推焦阶段，在推焦过程中进行故障判断：
在一阶段和三阶段，所述可编程控制器PLC根据接收到的实测电流值与对应行程位置的理论电流值进行比较，如果实测值高于预设定值，则判定为电流偏高，在二阶段将实测的最高电流与理论电流相比较，如果超过设定范围值则视为电流偏高；
如果电流过高则进行振动值分析，所述可编程控制器PLC将接收到的振动值与标准值进行比较判断：如果在一、二阶段振动正常，则诊断故障为推焦电机堵转，如果振动异常则进行挠度值分析，在任意一个阶段如果可编程控制器PLC接收到的挠度测量值不在标准值范围内，则诊断故障原因为推焦杆弯曲；
如果挠度正常则进行振动值分析:在一阶段如果振动异常，则诊断故障为齿条松动，在二阶段监测震动值，如果仅为单炉异常且三阶段振动正常，则诊断故障为：炭化室底部不平或炉墙局部异常。
所述可编程控制器PLC在进行诊断过程中，如果多炉振动异常且三阶段振动正常，则诊断故障为配煤不良；在三阶段如果振动异常，则诊断故障为：推焦杆推焦头大小滑靴高度调整不合适。
所述测距传感器的输出端连接有转换器，所述转换器的输出端与可编程控制器PLC相连接。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种推焦设备故障诊断***，该装置解决推焦机推焦电流过高的难题，通过推焦过程中不同阶段推焦电流曲线变化，从而检测推焦杆振动信息和挠度值信息，结合上述信息分析诊断设备故障原因以及输出故障解决的方法，因此该装置在检测过程中设计结构简单新颖，通过只增加测距传感器、振动传感器就可实现技术方案的实施，因此减少推焦设备的维修和大修时间，提升推焦设备的生产效率，提高推焦设备的产品质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明推焦设备故障诊断装置的结构示意图；
图2为本发明推焦设备故障诊断装置的布置图；
图3为本发明推焦设备故障诊断装置的接线图；
图4为本发明该装置的诊断判断流程图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
如图1所示的一种推焦设备故障诊断***，包括推焦编码器1、测距传感器2、振动传感器3、振动传感器3、推焦变频器4、可编程控制器PLC 5、故障诊断服务器6和终端显示屏7。工作过程中：安装于推焦减速机轴上的编码器1测出推焦行程，安装于推焦杆下方4个位置的测距传感器2检测出4个不同位置的推焦杆的挠度值，安装于推焦杆传动支座上的两个振动传感器3测出振动值，通过连接在推焦电机10上的推焦变频器4读出电流值，将推焦编码器1读取的推焦杆行程值，测距传感器2通过转换器8采集的推焦杆挠度数据，振动传感器3采集的推焦杆振动数据，推焦变频器4采集的推焦电流通过profinet总线交换机9传到推焦机PLC控制器5里保存。故障诊断服务器6通过OPC Server读取PLC里的数据并进行故障诊断分析，最后将故障原因及处理方法显示在屏幕7上。
进一步的，如图2-图4故障诊断服务器6通过OPC Server读取PLC里的数据并进行故障诊断分析，最后将故障原因及处理方法显示在屏幕7上。
进一步的，故障诊断方法采用如下流程和原理：首先以推焦杆行程作为划分参考依据，将推焦过程分成如下三个阶段(不分析回程)，作为数据分析的不同工况环境。
第一阶段：推焦杆空载前进阶段(炉前段)。此时，推焦杆处于前进状态，但并未与焦炭接触，电流较小。
第二阶段：当推焦杆接触到焦炭后，克服焦炭与炭化室底部静摩擦力阶段(焦饼接触段)。此时推焦杆刚接触焦饼，焦饼收缩，推焦杆阻力突然增大，推焦电流逐渐增加到最大，之后回落并逐渐趋于平稳。
第三阶段：推焦阶段(导焦栅段)。随着焦饼的逐渐推出推焦阻力基本不变，电流处于平稳状态。
首先比较电流是否异常。***通过推焦变频器读出电流值。在第一、第三阶段，电流变化率较低，因此只需比较实测电流与对应行程位置的理论电流值。如果实测值高于理论值10％，则可判定为电流偏高。在第二阶段内，电流波动剧烈，因此采用最高电流与理论电流相比较，超过50％则视为电流偏高。
如果电流过高，则分析振动值；通过安装于推焦杆传动支座上的两个振动传感器测出振动值，跟给定的正常值相比，判断是否异常。如果在第一、第二阶段振动正常，则可诊断故障原因为：推焦电机堵转。处理方法：检查是否抱闸，或减速机齿轮卡住。如果振动异常，分析挠度值。安装于推焦杆下方4个位置的测距传感器2检测出4个不同位置的推焦杆的挠度值，通过和标准距离的比较得出推焦杆是否弯曲。给定标准距离，其中一个值大于或小于10mm算异常。挠度在一次推焦过程中只采样一次。因此，在任意一个阶段，只要挠度异常，则可诊断故障原因为：推焦杆弯曲，处理方法：调整推焦杆。
如果挠度正常，分析振动值。在第一阶段，如果振动异常，则可诊断故障原因为：齿条松动。处理方法：校正齿条。在第二阶段，监测振动值。如果仅仅为单炉异常且第三阶段振动正常，则可诊断故障原因为：a、炭化室底部不平；b、炉墙局部异常；处理方法：加强焦炉热修维护，对炉墙不同损坏情况，采取不同的维护措施。如果多炉(监测最近100炉的，非本炉的焦饼接触段数据)振动存在异常，且第三阶段振动正常，则可诊断故障原因为：配煤不良。处理方法：优化配合煤水分、细度，调整配煤比例。在第三阶段，如果振动异常，则可诊断故障原因为：推焦杆推焦头大小滑靴高度调整不合适。处理方法：调整推焦头大小滑靴高度。
本发明公开的一种推焦设备故障诊断***，将推焦过程分成三个阶段，依次分析电流是否异常，如果电流都未存在异常，则视为推焦过程正常；如果哪个阶段存在电流异常，则具体分析振动和挠度，并横向比较同一炉三个阶段或者纵向比较多炉数据变化，分析诊断设备故障原因，对维护推焦杆及炉体有深刻的意义。因此该设备得到如下提升：减少故障停机的现象；减少维修和大修时间；提升生产效率；提高推焦过程的产品质量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种推焦设备故障诊断***，其特征在于包括：
安装在推焦减速机轴上用于检测推焦杆行程信息的推焦编码器(1)；
设置在推焦杆下方的多个位置用于检测推焦杆的挠度值的测距传感器(2)；
安装在推焦杆传动支座上检测推焦杆的振动信息的振动传感器(3)；
安装在推焦电控柜内采集推焦电机电流信息的推焦变频器(4)；
接收所述推焦编码器(1)、测距传感器(2)、振动传感器(3)和推焦变频器(4)传送的数据信息的可编程控制器PLC(5)，所述可编程控制器PLC(5)将接收到的数据信息存储并传送至故障诊断服务器(6)，所述故障诊断服务器(6)进行故障诊断分析，将故障原因及处理方法输出至终端显示屏(7)上；
工作状态下:将推焦过程分为一阶段、二阶段和三阶段：分别是推焦杆空载前进阶段、焦饼接触段和推焦阶段，在推焦过程中进行故障判断：
在一阶段和三阶段，所述可编程控制器PLC(5)根据接收到的实测电流值与对应行程位置的理论电流值进行比较，如果实测值高于预设定值，则判定为电流偏高，在二阶段将实测的最高电流与理论电流相比较，如果超过设定范围值则视为电流偏高；
如果电流过高则进行振动值分析，所述可编程控制器PLC(5)将接收到的振动值与标准值进行比较判断：如果在一、二阶段振动正常，则诊断故障为推焦电机堵转，如果振动异常则进行挠度值分析，在任意一个阶段如果可编程控制器PLC(5)接收到的挠度测量值不在标准值范围内，则诊断故障原因为推焦杆弯曲；
如果挠度正常则进行振动值分析:在一阶段如果振动异常，则诊断故障为齿条松动，在二阶段监测震动值，如果仅为单炉异常且三阶段振动正常，则诊断故障为：炭化室底部不平或炉墙局部异常。
2.根据权利要求1所述的一种推焦设备故障诊断***，其特征还在于：所述可编程控制器PLC(5)在进行诊断过程中，如果多炉振动异常且三阶段振动正常，则诊断故障为配煤不良；在三阶段如果振动异常，则诊断故障为：推焦杆推焦头大小滑靴高度调整不合适。
3.根据权利要求1所述的一种推焦设备故障诊断***，其特征还在于：所述测距传感器(2)的输出端连接有转换器(8)，所述转换器(8)的输出端与可编程控制器PLC(5)相连接。
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