机械故障诊断及其维修

２０１４年第４期　电子机械工程　

浅谈机械设备的故障诊断维修　

一张建浩　

机械设备在现代社会生产和生活中占据着重要的地位，做好机械设　泛的一种技术。它可以在不损伤被检对象的前提下，完成对被检对象内　

备的故障诊断和维护工作是保证生产安全、高效进行的基础。文章介绍　外缺陷的检测工作。在将无损检验技术运用到煤矿机械的检验过程时，　

了机械设备的特点，对机械设备常见的故障形式进行分析，并提出机械　要首先明确检测手段，然后针对检测对象的材质、缺陷的成因等内容进　

设备的维修诊断措施探讨。　行严谨地分析。　一　四、机械设备的维修保养措施　

引言　（１）实行机械设备的强制保养。强制保养是指对保养进行硬性的规　

随着科技的不断创新发展，人们的生活变得越来越便利。在采矿业　定，必须安排专人，按时按标准完成设备的维修保养计划。对此，要提　

中，科学技术的更新换代为生产提供了先进的技术设备，大大提升了煤　高管理者和设备保养技术人员的设备管理意识，明确设备保养的目标和　

矿的开采效率，增加了煤矿的日常开采量。但是由于煤矿开采的特殊性，　责任。对机械设备故障不够重视，只注重完成眼前的生产计划，不在机　

机械设备容易出现故障，于是煤矿机械的故障诊断与维修就显得格外重要。　械设备故障的早期对其进行处理，必然会导致设备内部磨损加重、部件　

一、煤矿机械设备的主要特点　寿命缩短、材料消耗增加，直至造成设备停机，生产完全无法进行，甚　

我国的露天煤矿只占煤矿总量的１０％，大部分的煤矿开采都是采　至带来更大的安全事故。建立机械设备的强制保养制度，是现代设备管　

取井下施工作业的形式，为煤矿机械设备的日常养护、维修造成了困难。　理的重要部分。　与传统的农工业中的机械设备相比，煤矿机械具有显著特点：　（２）做好特种设备的安全检查。机械设备中的一些设备具有一定危险　

（一）井下作业环境差。由于煤矿在地下，于是煤矿机械就必须深　性，一旦出现故障会对作业人员和机械设备造成很大的伤害，对于这些　

浅谈机械设备的故障特征以及诊断维修

[摘要]

机械故障存在一定的特征，包括潜在性、渐发性等，本文对机械故障产生的原因进行了探讨，要了解做好机械故障的诊断与维修工作首先要了解这些特征及原因。本文接着对机械故障的诊断以及维修进行了简要说明。

[关键词]

机械故障；特征；原因；故障诊断；维修

一、机械故障的特征

机械故障是与磨损、腐蚀、疲劳、老化等机理分不开的，根据机械故障形成的一般过程，机械故障主要有以下一些特性：

（l）潜在性。机械在使用中会出现各种损伤，损伤引起零部件结构参数发生变化，当损伤发展到使零部件结构参数超出允许值时，机械即出现潜在故障。由于机械设计存在一定的裕度（安全系数），因此即使某些零部件的结构参数超出允许值后，机械的功能输出参数仍在允许的范围内，也即机械并未发生功能故障。从潜在故障发展到功能故障一般具有较长的一段时间，因为通过润滑、清洁、紧固、调整等手段，可以消除或减缓损伤的发展，使潜在故障得到一定程度的控制甚至消除。机械故障的潜在性可通过维护保养来减少功能故障的发生，从而大大延长了机械的使用寿命。

（2）渐发性。由于磨损、腐蚀、疲劳、老化等过程的发生与时间关系密切，因此机械故障的发生多半与时间有关。在使用中，机械的损伤是逐步产生的，零部件的结构参数也是缓慢变化的，机械的故障参数也是逐渐恶化的。绝大多数故障可能事先通过仪器进行测试和监控，故障发生的概率与机械运转的时间有关，机械使用时间越长，发生故障的概率就越大。故障的渐发性使机械的多数故障可以预防，故障诊断、视情维修就是建立在这一基础上的。

（3）耗损性。机械磨损、腐蚀、疲劳、老化等过程伴随着能量与质量的变化，其过程是不可逆转的。表现为机械老化程度逐步加剧，故障越来越多。随着使用时间的增加，局部故障的排除虽然能恢复机械的性能，但机械的故障率仍不断上升，新的故障将不断出现。同时损伤的消除也是不完全性的，维修不可能使机械的性能恢复到使用前的状态。机械故障的耗损性决定了机械维修级别与深度的差异，同时机械故障分布模型也不能简单用指数分布来描述。

机械设备故障诊断技术及方法

机械设备故障诊断技术及方法包括以下几种：

1.经验诊断法：基于经验推理，通过对已知故障的分析，对新问题进行判断和诊断。但该方法受限于经验的丰富性和专业性。

2.故障树分析法（FTA）：将机械设备的故障按照原因和后果的逻辑关系绘制成树状结构，以便确定故障的根本原因和可能的组合条件。

3.事件树分析法（ETA）：与FTA类似，但是从事件的发生过程角度切入。通过对事件的因果关系进行分析，以确定故障的可能原因。

4.信号处理法：通过采集机械设备运行过程中的各种信号，比如温度、压力、振动等，进行分析和处理，以确定故障原因。该方法适用于那些难以进行物理实验的设备。

5.模型建立法：建立机械设备运行模型，并通过模型分析来确定故障原因。该方法需要丰富的模型知识和数据。

综上所述，机械设备故障诊断技术及方法各有优缺点，选用合适方法需要根据具体情况灵活运用。

机械设备故障诊断技术简介

授课老师：许金梧

机械自动化087班

于川 40840412

随着现代工业及科学技术的迅速发展，生产设备日趋大型化、集成化、高速化、自动化和智能化，设备在生产中的地位越来越重要，对设备的管理也提出了更高的要求，能否保证一些关键设备的正常运行直接关系到一个行业发展的各个层面。现代化工业生产一旦因故障停机损失将是十分巨大。因此，设备诊断这一技术，日益引起人们的重视，并在理论和实践应用方面得到了迅猛发展。

机械故障诊断是一种了解和掌握机器在运行过程的状态，确定其整体或局部正常或异常，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。油液监测、振动监测、噪声监测、性能趋势分析和无损探伤等为其主要的诊断技术方式。故障诊断的实质就是状态的识别，诊断过程主要有三个步骤：第一步是检测设备状态的特征信号，如振动、噪声、温度等；第二步就是从所检测到的特征信号中提取征兆；第三步是故障的模式识别。

机械设备故障诊断技术的发展可以分为以下几个阶段：

（1） 基于故障事件的故障诊断阶段。当出现故障后才检查故障原因和发生部位，故障诊断的手段是通过对设备的解体分析并借助以往的经验以及一些简单的仪器。

（2） 基于故障预防的故障诊断阶段。该阶段故障诊断的目的在于为合理的维修周期的制定提供依据，并在定期维修前检查突发性故障，保证在故障出现之前就能排除故障。这一阶段的诊断手段主要是一些简单的状态检测仪，多设有一定运行参数的报警值，能够对突发故障进行预测。

（3） 基于故障预测的故障诊断阶段。该阶段故障诊断是以信号采集与处理为中心，多层次、多角度地利用各种信息对设备的状态进行评估，针对不同的设备采取不同的措施。属于正常运行状态的设备，可依据原先的检测计划进行检测；属于故障进行性发展的设备，重点检测；而个别故障较严重发展的设备，应及时停机进行故障诊断。

故障诊断的基本工艺流程它包括诊断文档建立和诊断实施两大部分。