機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷

陳強(qiáng) 佟秋 唐鋼檢修分公司

機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)，是從上世紀(jì)六七十年代的應(yīng)用發(fā)展來的管理理念。隨著機(jī)械設(shè)備的現(xiàn)代化、復(fù)雜化和自動化程度的不斷升級，機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)在國外得到了迅猛的普及和廣泛使用，成為當(dāng)今先進(jìn)設(shè)備管理及維修的新思維。上世紀(jì)九十年代以來，機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)開始在我國得帶推廣，并且取得了一定的效果。作為一種新穎的設(shè)備管理思想，與傳統(tǒng)的設(shè)備管理與維修觀念相比，它具有更好的有效性和科學(xué)性，顯著的提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性、生產(chǎn)效率以及設(shè)備的使用壽命，同時降低了設(shè)備的維修成本。

1 機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)的意義

機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)主要包含著以下兩項(xiàng)技術(shù)：一是對及其狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，即狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)；二是故障診斷方法，即高效的故障診斷技術(shù)，設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)是指對故障設(shè)備的某些特征參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，并且將所得測定值與規(guī)定的正常值進(jìn)行比對，判斷該部件是否運(yùn)行正常。機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)則不僅要判斷機(jī)械設(shè)備是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，而且還需要對故障原因、故障位置、以及故障的嚴(yán)重程度作出判斷。

2 機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)是經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要

現(xiàn)代化生產(chǎn)向著大型化、自動化、連續(xù)化、高精度、高效率等方向發(fā)展，生產(chǎn)率大幅度提高，產(chǎn)品的質(zhì)量也相應(yīng)的得到可靠的保證。但是，生產(chǎn)設(shè)備的突發(fā)性故障是不可避免的，極易造成的重大的經(jīng)濟(jì)損失。因而對于連續(xù)化、自動化生產(chǎn)設(shè)備必須實(shí)時監(jiān)視其運(yùn)行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障預(yù)兆，并且及時采取有效處置措施，對設(shè)備進(jìn)行維修，以減少由于設(shè)備故障引起的經(jīng)濟(jì)損失。

3 機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)是生產(chǎn)安全和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要

科技的發(fā)展改變了人類的生活，如核能的發(fā)現(xiàn)，在給人類提供能源的同時，也會給人類帶來災(zāi)難，就像發(fā)生在美國三里島的核泄漏事故。科技有其兩面性，在其造福人類的同時，若不加約束就會造成嚴(yán)重的災(zāi)難事故。并且隨著工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展，環(huán)境污染問題也越來越嚴(yán)重，因此，設(shè)備設(shè)計(jì)盡可能減少環(huán)境污染，實(shí)施所謂的“綠色設(shè)計(jì)。然而，設(shè)備的老化，勢必加劇機(jī)械設(shè)備引起的污染。因此，從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度看，機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù)勢在必行。

4 機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)是維修體制改革的需要

過去我國沿引的前蘇聯(lián)維修體制，帶有技術(shù)經(jīng)濟(jì)的色彩，稱為計(jì)劃預(yù)期維修，它的確定源于大量的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。除了在故障出現(xiàn)時進(jìn)行維修外，根據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律和生產(chǎn)計(jì)劃定時實(shí)施小修、中修、大修，但是這種預(yù)期修理技術(shù)在技術(shù)含量越來越高的設(shè)備面前顯得越來越吃力，主要表現(xiàn)在以下兩個方面：

（1）剩余維修現(xiàn)象嚴(yán)重。剩余維修成本巨大，需要高昂的人力物力，而隨機(jī)造成的經(jīng)濟(jì)損失也是很高的。

（2）現(xiàn)代設(shè)備精度要求很高，在計(jì)劃預(yù)期維修中往往拆解，再重新進(jìn)行組合，這樣反復(fù)進(jìn)行將使機(jī)械設(shè)備的精度受到影響。

上述因素加速了維修體制的改革，由原先的計(jì)劃預(yù)期維修體制為狀態(tài)維修體制，也就是修理取決于設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。這就需要對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)測。根據(jù)所得到的的設(shè)備狀態(tài)參數(shù)對機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)做出判斷，并且分析故障信息。這樣就可以避免過剩維修，減少重大事故的發(fā)生，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)也因而出現(xiàn)。

5 狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)的應(yīng)用

狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)是一個系統(tǒng)工程，需要有先進(jìn)的監(jiān)測設(shè)備，專業(yè)的技術(shù)人員，還有系統(tǒng)完善的額管理體制。狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)是一門綜合性極強(qiáng)、涉及面非常廣泛、學(xué)科交叉滲透十分嚴(yán)重的技術(shù)，可以采用振動分析方法、油液分析、紅外熱像、超聲探傷以及溫度、壓力分析等多種不同的技術(shù)。

機(jī)械設(shè)備故障的狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷的一般過程主要包括以下四個部分：

（1）設(shè)備狀態(tài)的采集

設(shè)備在運(yùn)行過程中，必然會產(chǎn)生力、熱、振動、噪聲、能量等各種參數(shù)的變化，因此會產(chǎn)生各種不同的信息。根據(jù)不同的診斷需要，采用相應(yīng)的傳感器來拾取得到的能表征設(shè)備工作狀態(tài)的不同信息，這就是設(shè)備狀態(tài)的采集。

（2）、狀態(tài)識別

將經(jīng)過信號處理后獲得的設(shè)備特征參量，采用一定的判別模式、判別準(zhǔn)則和診斷策略，對設(shè)備的狀態(tài)作出判、判斷，確定是否存在故障以及故障的類型和性質(zhì)、程度等。

6 結(jié)束語

隨著科技的發(fā)展以及各個學(xué)科相互融合的加深，先進(jìn)的技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)，這對于加強(qiáng)狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷分析的效率和精度有很大的改善，在以后的實(shí)踐中要更加注重將其他學(xué)科的知識加入到狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)應(yīng)用中，更好的做好設(shè)備的管理工作。

[1]李興,張禮崇,郜祥,王焱.機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及診斷技術(shù)[J].技術(shù)與市場.2017(01)

[2]劉睿.機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及診斷技術(shù)探討[J].科技展望.2015(29)