摘要:机械设备在长期的运行和使用中,受到各种因素的影响,不可避免地会出现一些故障问题,当机械设备发生故障后,其性能会随之下降,若是故障比较严重,则会导致机械设备失灵。为避免此类问题的发生,应当对故障问题的成因进行分析,并采取有效的方法对故障进行诊断,通过诊断结果为故障处理提供依据。在未来一段时期,应当加大对机械设备故障诊断技术的研究力度,除对现有的诊断技术进行改进和完善之外,还应研发一些新的诊断技术,从而满足机械设备快速发展的需要。
关键词:机械设备;故障诊断技术;现状;趋势
1故障诊断的含义
故障诊断技术经过漫长的发展历程,已经形成了独立的体系。通过观测机械设备正常运行状态,确保机械设备的整体或者设备的局部保持最佳状态,及时发现机械设备中的潜在隐患,随时掌握机械设备的状态,保持机械设备处于预防性维修阶段,预防机械故障的发生。故障诊断的主要目的在于对机械设备进行故障检测,分析机械设备产生故障的原因,做到防患于未然,利用技术手段保证机械设备正常运行,促进生产的进程。
2机械设备故障诊断技术的发展现状
当今机械设备故障诊断技术比较流行的是智能诊断技术,但是,这种技术并不成熟,还有很多地方需要探讨,比如仿真的可行性和真实情况的操作性始终存在着误差,再有就是智能技术的安全性和准确性有待于进一步提高。经过研究发现,目前智能诊断技术主要存在以下几方面的问题。
(1)机械设备故障信号的融合大多是有很多模块组成的,模块与模块之间可以通过机械直接连接,也可以通过电气间接连接,不同模块对应的信号不尽相同,这就导致了信号采集系统出现不平衡的现象,很容易导致信号提取和分析融合出现偏差,造成了最终数据的不准确性。
(2)故障诊断决策实效性较低。故障信号必须经过两个阶段才能最终得到结果,这两个阶段分别是数据处理和决策推理,但是由于故障信号的提取、处理和后计算往往需要很多时间,这就造成了体征与诊断决策匹配与否的问题,从而影响了计算结果的时效性。
(3)故障发生原因与特征对应关系的不确定。同一种机械设备由于厂家不同可能内部构造存在着部分差异,这就增加了最终决策的准确性,必须经过不断的调整才能得到最终的结果,浪费了时间,增加了成本。
3机械设备故障诊断及实施要点
3.1机械设备故障诊断技术
目前,对机械设备故障问题进行诊断时,较为常用的技术和方法有以下几种:
(1)直观检测法。这是一种借助故障诊断人员的视觉和听觉,及长期积累下来的工作经验,对机械设备出现的故障问题进行判断。该方法的特点是过程简单,对于一些显性故障可以准确判断。需要特别指出的一点是,随着机械设计和加工制造技术的不断发展与完善,现阶段的机械设备复杂程度越来越高,由此使得故障的形成原因也呈现出复杂性的特点,若是仍然通过直观的方法对故障进行检测和判断,结果的准确性无法获得保障,因此,这种故障诊断方法应当配合一些先进的检测仪器进行使用,以此来提升诊断结果的准确性。
(2)测温技术。所谓的测温技术具体是指对机械设备运行过程中的温度进行监测,根据温度的变化情况,判断机械设备的故障问题。诊断过程中,可以借助温度传感器对相关的信号进行接收,通过分析软件处理后,与正常的温度值进行对比,如果超出,则表明机械设备存在故障,此时则可根据相关的信息,对故障发生的位置进行判定。这种故障诊断技术具有速度快、实时性强等特点,在机械设备故障诊断中的应用非常广泛。
(3)频谱诊断技术。当机械设备发生故障时,机械本体或是其中一些重要的零部件可能会出现震动或是异响。通过频谱分析,并结合震动监测,可以获悉机械的运转情况,进而对故障问题进行判断。频谱分析能够借助声波检测仪,获取机械设备发出的异响规律,进而判断出故障问题的具体位置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而对机械设备进行震动监测,可以通过震动传感器采集信号,再经由频谱分析,判断故障的类型。
(4)光谱诊断技术。这是一种利用光谱分析仪,对机械设备内部细微物质进行比较,如金属微粒、砂粒等,检测设备的液压及润滑等系统的运行状况,进而判断故障的位置。
3.2故障诊断的实施要点
在对机械设备的故障问题进行诊断的过程中,应当对具体的诊断流程加以明确,由此可为诊断工作的实施提供指导依据。通常情况下,机械设备的故障诊断包括以下几个步骤:第一步需要对机械设备当前所处的运行状态信息进行采集;第二步需要对采集到的信号进行分析处理,对其中有用的信息进行提取;第三步对机械设备的故障进行预测,并对具体的成因进行判断;第四步根据故障的具体情况,制定有效的解决方案,并进行实施,以此来消除故障问题,使机械设备恢复正常运行。
(1)信息采集。在对机械设备故障实施诊断时,应当先对设备当前所处的运行状态信息进行采集,这是整个诊断流程中最为重要的一个步骤,因为后续的趋势分析、故障成因判断,全都需要借助设备的状态信息才能完成,信息采集的全面与否,直接关系到诊断结果的准确性和可靠性。鉴于此,在实施故障诊断时,必须对信息的采集予以重视,这是非常关键的一点。
(2)分析处理。由于采集到的信息中除了对故障诊断有用的信息之外,还有一些不具备利用价值的信息,所以应当对采集到的信息进行分析和处理,从中提取出有利用价值的信息,据此为故障成因的判断提供依据。
(3)成因判断与解决。通过对机械设备预设参数与实际运行参数的对比分析,可对设备当前所处的运行状况进行确定,进而判断出故障的性质以及引起故障问题的主要原因。据此制定出合理可行的故障处理方案,并由维修人员进行实施,从而消除机械设备的故障,使设备恢复正常运行。
4故障诊断技术的发展
4.1专家系统的发展
机械设备检修技术与机械故障专家系统的有效结合,是现代计算机技术的一大发展方向,可以方便技术维修人员的诊断实时记录。专家诊断系统在进行故障检测时,可以根据故障诊断系统的需求设计对应的服务接口,这种诊断检修效果更专业、更全方位。除此之外,计算机检修系统对专家诊断系统的发展有积极意义。这些都是机械设备维修技术的发展趋势。
4.2故障诊断技术智能化的发展
智能化发展是信息化时代发展的必然产物。利用计算机网络平台,建立自动检测故障诊断识别系统,采集有效信息进行分析,维修人员及时做出判断,完成设备维修工作,有效控制整个生产流水线。除此之外,智能化的故障诊断系统通过计算机存储功能还可以及时保存检测结果,并对此做出分析处理,避免相同的设备故障出现。时代在进步,智能化的故障诊断技术也在不断发展,未来机械设备自动检修系统一定会更加完善。
结束语
现代工业中机械设备故障诊断技术的发展有着至关重要的作用,而机械设备故障是生产技术部门在日常工作中常见状况,这种情况对产品的生产和安全带来很大的影响,行业内对维修人员提出了更高的要求。在这种情况下提前发现故障并进行诊断,攻克诊断技术中的难点,保证机械运行的安全性,提高产品生产效率,为企业创造更多的经济效益。
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论文作者:张广平
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/4/1
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