机械设备故障诊断与处理方法研究论文_瞿祖金

机械设备故障诊断与处理方法研究论文_瞿祖金

(新疆众和股份有限公司 新疆乌鲁木齐市 830000)

摘要:随着我国社会主义现代化建设事业的飞速发展,在市场经济的发力发展下,我国机械设备行业取得了非常的进步,相应的,随着科学技术水平的不断提高,在机械设备的维修与保养方面也有了很大的提升。本文通过对机械设备诊断技术研究现状、机械设备故障的分类、故障表现形式进行分析,提出机械设备故障的诊断方法,为实际工作提供一定的借鉴与参考。

关键词:机械设备;故障;诊断;维修保养

引言

故障诊断技术走过了将近40年的发展历程,在理论上已经初始形成了较完整的学科体系步骤,一点点形成以油样分析、振动诊断、无损检测探伤和温度监测为主,同时很多新的技术和方法也逐渐形成性的发展局面。其中故障诊断(FD)始于对机械设备的故障进行诊断,其全称则是状态监测与故障诊断(CMFD)。其主要内容包含了两个方面:一是在发现特殊的情况下,对各项设备的故障进行诊断与分析;二是对设备的运行进行状态监测。计算机软硬件技术的发展非常的促进了信号分析与处理技术的飞跃跨步,推向了机械故障诊断和监测技术朝实用化和科学化路线发展。

1.主要技术方法现状

1.1 系统故障原因结构图的形成

通过结构图对系统故障造成的原因,做出从整体到部分的按树状依次的细致划分。故障树则表示出系统或者设备上的不理想事件和指定设备之间的逻辑结构图,同时好包含了它的各个部件和各个子系统之间的逻辑结构图,该方法称之为图形演绎法。故障图表则是由造成故障的各项因素与系统中的故障这两者相互绘制而成,而这样就可以很直观的反、反映出了系统、元部件、因素、故障以及其他因素之间的相互关系,并且可以定量的计算出故障的程度、故障的原因和故障的概率等。

1.2 模糊数学的故障诊断方法应用

根据模糊的集合论征兆空间和故障状态空间的某种映射关系,故障诊断用征兆的方法来进行。只因它的集合理论还未发展成形,大部分能借用经验和大量诸多的试验来定位。系统本身存在的模糊与不确定的相关信息因素,同时还对每个特征参数与每一个征兆来制定其上、下限以及合格的隶属度的函数,从而在应用上存在一定的局限控制性。随着模糊集合论的不断完善更新,运用这个方法的可观性能上还是十分被关注重用的。

1.3 诊断故障的人工神经网络方法应用

在20世纪80年代末90年代初,人工神经网络方法才真正的开始实用。因为神经网络中存在很多功能,其中包含了对结构的联想、推测、记忆、自适应和学习、容错、处理繁琐和并行模式等方面,并且在工程的实际工作中还存在许多的突发性能,同时故障很多,过程也很复杂,使它在庞大多样的机器、突发性故障较多以及系统检测和诊断中可以发挥出更加广泛的应用。

2.机械设备的故障分类

无论是哪一种机械,其故障的分类都可以归结为以下两类:

第一,劣化故障。当机械设备使用一段时间之后,设备中的很多元器件都可能会出现老化现象,一些零件会发生磨损、疲劳、腐蚀等现象,尤其是一些金属材料组织,其改变过程是不可逆的,当这些元器件出现问题的时候,就会使得机械设备的功能受到影响和阻碍,最终引起更加严重的故障。

第二,人为故障。机械设备的操作应该要配备专业的技术人员,在设备操作运行过程中,一方面由于技术人员的专业素养不高,加上责任心缺乏,工作态度不端正,因此导致机械设备管理工作不到位,出现的很多问题不能及时进行处理,导致问题不断扩大,最后产生大范围地故障。比如技术人员在使用机械的时候超载、超速以及违反其他的规定,造成严重的故障。

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另外,按照不同的分类方式也可以将故障分成不同的种类,比如按照故障的持续时间,可以分为临时故障、持久性故障,临时故障为持续时间较短的故障,持久性故障为持续时间较长,直至机械设备不能工作为止。按照故障形成的速度,可以将其分为突发性故障、渐发性故障,突发性故障指的是突然发生的故障,而渐发性故障则指的是在机械设备工作过程中渐渐产生的故障。按照故障的性质分类,可以分为功能故障、参数故障等,前者指的是由于机械设备的功能受损的故障,而后者指的是机械设备的参数异常故障,参数异常也会造成机械设备的功能受到影响。无论是何种分类方式,都应该要以故障的处理为先导,及时对故障进行确定,并且采取相应的技术措施对故障进行解决,确保设备能够尽快恢复到正常工作的状态,提高设备的工作效率。

3.机械设备的故障诊断方法

3.1温度诊断技术

机械在运行的过程中会产生热量,导致设备局部温度升高。机械对于温度相当敏感,高温可能导致机械设备不能正常运行以及机械部件的损坏,于是及时疏散热量是保证机械设备正常稳定运行的重要保障。随着温度传感器的普及使用以及检测技术的发展,温度监测比较容易进行,于是则有了温度诊断方法。温度表征了机械电气故障的产生,同时也是引发设备故障的因素。根据设备周围环境的温度变化以及自身的温度检测,可以识别系统的运行状态。温度检测技术大体上分为两种:非接触式温度检测技术和接触式温度检测技术。非接触式温度检测技术是不直接接触被检测物体的检测技术,往往元件具有危险性或者腐蚀性;接触式温度检测技术是接触被测物体的检测技术,往往是连续检测或者不易观察的部位。根据不同的检测原理,研发出了不同的检测仪器,如红外仪、影像仪等。温度检测是最常用的检测方法之一。

3.2振动诊断技术

机械运行伴随着机械振动,机械振动信号承载了设备运行状态信息,从分析机械的振动特征和振动参数可以知道设备运行的异常,是表征机械设备是否出现故障的标志。我国在振动理论的研究方面有雄厚的理论基础,检测振动设备完善。振动诊断技术主要是通过采集机械设备的振动信号,分析振动动态特性,如固有频率、振幅、圆周率、振型、传递函数等,通过比较正常机械或结构的振动特性和异常的机械设备或结构的一同,来判定设备是否出现故障。振动检测技术涉及多个领域,如信号处理、传感技术等,因此需要诊断技术人员的要求较高。随着计算机技术和自动控制技术的不断提升,振动检测技术也向着高精度、智能化的方向发展。

3.3温度检测技术

温度当机械设备出现故障时,温度检测技术具有非常明显的作用,对机械设备故障进行检测,可以分析温度所传达的信息。温度检测技术一般包括两种,分别是非接触式测温和接触式测温。

3.4铁谱分析检测技术

这是一种通过对机械设备润滑油中的磨损颗粒进行检测,以在不解体机械设备的前提下对故障进行诊断的技术。铁谱分析检测技术主要包括油液分析和磨损颗粒分析两个部分。相比其他的机械设备故障检测技术,铁谱分析检测技术效率较高,可以实现对故障的前期发现,其在液压设备等的故障诊断方面具有很大的优势。但铁谱分析技术对设备和检测人员的技术要求很高,容易因人为操作失误而导致结果不准确。

结束语

在现代社会中,机械设备直接关系着社会生产和生活,因此,做好机械设备的维护和故障诊断,是生产高效性和安全性保障的基础。由于机械设备本身的结构复杂,所以,只有找准故障位置和了解故障原因,并通过合理诊断,才能确定维修技术,从而确保设备运行得到保障。

参考文献:

[1] 张斌,张薇薇.机械设备故障诊断技术概述[J].建筑机械化,2005(08)

[2] 刘敬辉.钢铁冶炼机械设备的故障诊断及处理措施研究[J].中国高新技术企业,2016(01)

[3] 赵彬,张伽.机械设备故障诊断[J].投资与合作:学术版,2010(11)

[4] 王大志,张健.机械设备故障诊断与监测的常用方法及其发展趋势[J].城市建设理论研究:电子版,2013(15)

论文作者:瞿祖金

论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期

论文发表时间:2018/10/14

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