本发明涉及高速线材生产线减定径机组的运行安全保障领域，具体涉及一种减定径机组在线监测联合保护系统。
背景技术：
高速线材生产线以设备运行速度高、轧件产出速度快著称，目前国内高速线材轧制φ6.5以下规格线速度可以达到105m/s，φ8规格可以达到97m/s，减定径机组是生产线成品速度和精度保障的核心设备。按照理论设计速度空负荷试车时轧辊轴转速11700/min，实际生产时轧辊轴输出转速约9000/min；现代高线生产工艺经常采用低温轧制方案增强成品的力学性能，使减定径机组的轧制负荷增大；高速线材生产线的产出效益主要取决于减定径机组的运行速度和运行效率，迷你轧机长期工况是大负荷高速度运行。生产线对迷你轧机运行状态的监测尤为重要。
为了实现传动和工艺要求减定径机组的机械结构相对比较复杂，分为换档变速箱、传动箱和辊箱三部分大总成部件，其中辊箱轴承设计采用油膜轴承，传动箱分为上下三级变向传动，换档变速箱采用两级换挡设计。生产现场通过点检检测的方式严格对运行状态进行监护，测振动的方式是用手持式测振仪，测温的方式用红外测温枪，在箱体的外侧测量。因为设备机械结构复杂轴承座齿轮都在箱体内部较深层级，温度、振动外传不明显，由于减定径机组高速大负荷的运行特性，运行状态出现变化到发生故障的时间比较短。人工测量记录有异常时往往要通过设备声音结合经验来判断，是否停机检修、检查哪个部位等，存在很大不确定性，经常会存在停机检修不及时或故障判断不准确的情况。导致设备在线重故障或者影响检修效率。人工监测属于离线监测存在间断性，当轴承、齿轮等重要零部件出现故障时很快就会引发整机大故障，出现大故障时只能整机更换，导致生产线停机时间长严重影响生产。并且整机修复的费用比较高，如果损坏严重存在整机报废的可能造成较大经济损失。人工监测已经不能满足减定径机组的运行保障，对减定径机组的监测保护系统提出新的要求：
1.不间断的在线对机组振动和温度进行监测；
2.对监测的数据实时显示、自动处理分析、储存；
3.根据分析结果对设备故障进行预警、提供故障点参考；
4.按照设备故障程度对传动系统发出停车指令，避免故障加重。
技术实现要素：
基于以上不足之处，本发明的目的是提供一种减定径机组在线监测联合保护系统，能够不间断的在线对机组振动和温度实时监测系统，避免人工检测的不准确性和间断性。
本发明所采用的技术如下：一种减定径机组在线监测联合保护系统，包括振动在线检测分析模块和温度在线检测分析模块，所述的振动在线检测分析模块根据设备输入转速及机组各个传动级的速比信息建立传动模型，参考输入转速得出各个位置实时频率，监测各个频率的振动幅值变化，当某一频率振动幅值超出规律变化或者增加到设定值，系统会发出预警或发出停车指令并显示故障位置，提醒现场对设备故障进行检修处理，所述的温度在线检测分析模块监测各油膜轴承位置的温度情况，依据轴承温度、供油温度、回油温度、设备负荷之间数据稳态信息，建立相应的关联数据模型，当温度上升速率较快或者超过设定值时，发出预警和自动停车指令并显示高温位置；将振动在线检测分析模块和温度在线检测分析模块的数据进行联合处理，过滤掉因设备负荷变化导致单独的、不准确的测温或测振数据，在减定径机组负荷增大时，传动电机功率、油膜轴承温度和震动幅值都会增加，在这种情况下系统判断为负荷或速度提升使整体指标上升，不认为振动或温度监测单一指标故障；当传动电机功率、转速没有发生变化，减定径机组的振动值或者温度上升，系统就判断为故障信号执行报警或停车等指令。
本发明的有益效果及优点如下：本系统能够对监测的数据实时显示、自动处理分析、储存，以便于跟踪设备的长期运行变化情况；根据分析结果对设备故障进行预警、提供故障点参考，对检测到的故障随时报警并且提供故障参考位置，对故障早期判断及时准确检修；按照设备故障程度对传动系统发出停车指令，避免故障加重，对减定径机组及时采取保护措施，降低故障损失。通过对机组振动和温度的联合数据监测，可以判定减定径机组负荷是否合理，合理分配负荷对设备正常运行和工艺合理性给出指导，为生产线的产能和产品精度提高发挥作用。振动在线检测和温度在线检测互相辅助联合分析，将振动值在线检测和温度在线检测的数据综合处理，提高系统检测报警或停车信号发出的准确性。
附图说明
图1为减定径机组示意图；
图2为人工离线监测示意图；
图3为减定径机组在线监测联合保护系统原理图。
其中1、传动电机，2、换档变速箱，3、传动箱，4、辊箱，5、测温测振位置。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明作进一步说明：
实施例1
如图3所示，一种减定径机组在线监测联合保护系统，包括振动在线检测分析模块和温度在线检测分析模块，所述的振动在线检测分析模块根据设备输入转速及机组各个传动级的速比信息建立传动模型，参考输入转速得出各个位置实时频率，监测各个频率的振动幅值变化，当某一频率振动幅值超出规律变化或者增加到设定值，系统会发出预警或发出停车指令并显示故障位置，提醒现场对设备故障进行检修处理，所述的温度在线检测分析模块监测各油膜轴承位置的温度情况，依据轴承温度、供油温度、回油温度、设备负荷之间数据稳态信息，建立相应的关联数据模型，当温度上升速率较快或者超过设定值时，发出预警和自动停车指令并显示高温位置；将振动在线检测分析模块和温度在线检测分析模块的数据进行联合处理，过滤掉因设备负荷变化导致单独的、不准确的测温或测振数据，在减定径机组负荷增大时，传动电机功率、油膜轴承温度和震动幅值都会增加，在这种情况下系统判断为负荷或速度提升使整体指标上升，不认为振动或温度监测单一指标故障；当传动电机功率、转速没有发生变化，减定径机组的振动值或者温度上升，系统就判断为故障信号执行报警或停车等指令。
所述的振动在线检测分析模块：在减定径机组主传动箱体安装振动检测头，将测试数据实时传回振动数据分析模块，经数据分析模块处理后在显示界面实时显示各监测位置的实际振动值。在减定径机组主电机采集输入转速实时数据，在已知转速下，迷你轧机检测位置的频率是相对应的。当某一频率振动幅值超出规律变化或者增加到设定值时，根据振动设定的级别在显示界面提示预警，或立即向迷你轧机传动控制系统发出指令停车，同时在显示界面给出判断的故障位置。根据设备输入转速及减定径机组各个传动级的速比信息建立传动模型，参考输入转速可以计算得出各个位置的应有频率，通过模型将需要监测位置换算为此位置的特征频率。监测各个频率的振动幅值变化，设备正常稳定运行时任意位置和频率都是有规律的。监测这些频率系统进行实时显示、预警或者发出停机指令，避免造成进一步损坏或重故障。
所述的温度在线检测分析模块：在减定径机组供油口、油膜轴承的基背处偏心套内、箱体回油位置安装测试头监测轴承温度，将实时温度监测数据传回温度数据分析模块，将实时温度在显示界面显示，经过数据分析处理后按照温度设定级别在显示界面提示报警，或立即向减定径机组传动控制系统发出指令停车。同时在显示界面给出判断的故障位置。设备稳定运行时轴承温度、供油温度、回油温度、设备负荷(传动电机负载功率)之间处于相对稳定状态，建立相应的关联数据模型。监测各油膜轴承位置的温度情况，当温度升高时会发出预警并显示高温位置，当温度上升速率较快或者超过设定值时发出设备自动停车指令，设备立即停止运行避免造成进一步损坏或重故障。
振动在线检测模块和温度在线检测模块的互相辅助联合判定作用，当减定径机组轧制负荷变化时，设备振动值和油膜轴承温度都会有相应的变化。将振动值在线检测和温度在线检测的数据综合处理，过滤掉因设备负荷变化导致单独测温或测振数据的不准确性。在减定径机组负荷增大时，传动电机功率、油膜轴承温度和震动幅值都会增加，在这种情况下系统判断为负荷或速度提升使整体指标上升，不认为振动或温度监测单一指标故障；当传动电机功率、转速没有发生变化，减定径机组的振动值或者温度上升系统就判断为故障信号执行报警或停车等指令。通过对机组振动和温度的联合数据监测，可以判定减定径机组负荷是否合理，合理分配负荷对设备正常运行和工艺合理性给出指导，起到对设备的保护作用同时为生产线的产能和产品精度提高发挥作用。