故障诊断系统作为铸造起重机的 “健康监测中枢”，负责实时捕捉机械、电气及液压系统的异常信号，通过***识别故障类型与点位，为安全运行提供预警保障。依据 JB/T 7688.5-2012《冶金起重机技术条件》对设备状态监测的要求，当前系统以 “传感采集 - 信号分析 - 分级响应” 为核心架构，结合高温重载工况特点形成差异化监测方案，是冶金车间预防性维护的关键技术支撑。
硬件采集层聚焦恶劣环境适配，通过多类型传感器构建全域监测网络。起升机构作为重点监测对象，在浮动轴与卷筒处部署 WSA-001 振动传感器与增量式编码器，实时采集振动频率与转速信号，武钢 450t 铸造吊便通过此类配置实现轴断故障的***监测。电机与减速器部位加装 WPT-100 温度传感器，耐受 600℃以上辐射热，当轴承温度超过 80℃时自动触发预警。液压系统则配套油液取样阀与理化分析模块，定期检测油液粘度、杂质含量，避免因油液污染导致的阀组卡滞故障。中小吨位机型多采用 PLC 扩展模块集成采集功能，大吨位设备则升级为 PC/104 嵌入式采集系统，通过 NI 采集卡同步处理温度、速度等多维度信号。
核心诊断逻辑以工况特征为导向，实现故障的***识别与定位。机械系统诊断中，采用 SNE 轴断监测策略，针对启动、正常运行、急停三种工况建立算法模型，通过对比浮动轴与卷筒的速度偏差判断断轴风险，误报率控制在 1% 以内。传动系统故障则通过振动信号的傅里叶变换分析实现，某钢厂 200t 铸造吊曾通过 17.5Hz 特征频率峰值，***定位减速器高速齿轮磨损故障。电气系统诊断侧重参数异常监测，PLC 实时对比电机电流与额定值偏差，当过载电流超过 120% 时，立即判定为电机绕组故障并记录波形数据。液压系统则通过压力传感器监测系统压力波动，结合油液水分含量超标信号，综合诊断液压泵磨损问题。
分级响应机制构建多层防护，衔接预警与应急处置流程。系统将故障划分为三级：轻微故障（如传感器漂移）通过司机室触摸屏弹窗提示，不影响作业但需 24 小时内校准；严重故障（如轴承温度异常）触发声光报警，限制设备起重量至额定值的 50%；紧急故障（如轴断、制动器失效）则在 0.2 秒内联动 PLC 切断驱动电源，启动安全制动器锁死机构。所有故障信息通过以太网模块接入 CIMS 系统，自动生成包含故障时间、部位、置信度的诊断报告，太钢 125/32t 铸造吊便通过该功能实现故障追溯与维护计划自动生成。
维护适配设计降低运维成本，形成 “监测 - 诊断 - 维护” 闭环。传感器采用磁吸式安装，振动传感器校准周期延长至 6 个月，温度传感器每季度通过标准热源校验一次。油液分析模块支持在线取样，无需拆解液压系统即可完成检测。系统预设 200 余种典型故障知识库，维修人员可通过故障代码快速获取处理方案，某钢铁企业应用后非计划停机减少 30%，年度维护成本降低 45%。这些设计细节与定期校验制度结合，确保诊断系统在高温多尘环境下长期可靠运行。
