| 《山东冶金》 2005年第1期
济钢小板坯连铸机故障分析 廖桃红 摘 要：利用故障树分析法分析了板坯连铸机传动系统的可靠性，结果表明，以主传动装置ZS-1450减速机的整体概率重要度最高。通过对ZS—1450减速机的改进，解决了整个系统故障频繁的问题。 1 问题的提出 济南钢铁集团总公司第一炼钢厂（简称济钢第一炼钢厂）1#、2#小板坯连铸机系20世纪70年代初期第一代国产连铸机型，改造后运行不正常，故障率高，备件费用高。据统计，仅2000年上半年就发生了三次大的停机事故。为此，采用故障树分析法对小板坯连铸机传动系统进行故障分析，寻求系统及部件产生故障的原因，定量给出系统及部件的失效概率及其它的可靠性参数，并通过分析计算对该传动系统提出改进设计方案。 2 故障树分析简介 故障树分析法将系统不希望发生的事件(失效状态)作为故障树的顶事件，用规定的逻辑符号表示，找出导致这一不希望发生事件所有可能发生的直接因素和原因，它们是处于过渡状态的中间事件，并由此逐步深入分析，直到底事件（能知道失效机理或失效概率的事件）。用故障树可以对系统进行定性分析和定量计算。定性分析的主要是确定系统的顶事件发生概率。定量计算主要求各底事件的重要度（即对顶事件发生的贡献）。 3 主传动装置故障树的建立 济钢第一炼钢厂小板坯连铸机主传动装置主要由YTA315S-8型主电机、1:1齿轮箱、ZS-1450减速机、四输出人字齿轮箱、各种联轴器等部件组成，属集中传动方式。
图1中的基本事件B1～B7、B14、B15分别为传动系统的四个主动拉辊G9、G11、G12、G13，齿轴G10、 G7、G5、G3、G1、G2失效(断齿、断轴、齿面胶合等)；B8～B10分别是三个齿轮G5、G6、G4(断齿、齿面胶合等)；B11、B12分别为Ⅱ轴和Ⅲ轴轴承；B13是1:1减速器与1450减速器之间联轴器；B16为电动机是电动机与1:1减速器之间联轴器；B17为电动机；T是顶事件，表示传动系统无转矩输出，M1～M4分别表示四个带或门的中间事件：齿轴G10无输出、ZS－1450减速器无输出、1:1减速器无输出。由于现场的失效记录数据不全，如润滑、联接平键、密封件等都没有相应的失效数据或数据很少，所建立的故障树还比较粗糙。 4 计算结果及分析 通过收集连铸机传动系统各个底事件Bi出现故障的时间，利用可靠性分析方法求得该传动系统顶事件工作2000h时的概率为0.590629671。可见，传动系统2000h内的可靠度非常低。同时得到了各底事件的概率重要度： 5 改进方案与实施效果 根据分析结果，对ZS—1450减速机进行改进。在中心距、总速比、传递功率不变的前提下，加大安全使用系数，重新设计计算三级齿轮副，加大模数，修改齿数。改造后的减速机于2000年10月30号在1#小板坯铸机上整台更换投运，减速机的齿轮副及轴承因正常磨损，仅在2002年12月更换过一次，整机运行平稳，彻底解决了整个系统故障频繁的问题，大大提高了铸机作业率。 |
