機械設備故障影響因素及解決措施

耿士哲

唐山盾石建筑工程有限責任公司 河北唐山 064000

所謂的機械設備故障具體是指機械喪失了原本的工作性能。機械設備在使用的過程中，由于受到各方面因素的影響，從而使得故障的發生具有不可逆的特點，基于此，深入研究機械設備故障影響因素及解決措施具有重要意義。

1 機械設備故障的發生規律及成因分析

1.1 故障的發生規律

機械設備故障問題的發生具有一定的規律性，大體上可將故障分為兩種情況，一種是已經發生的故障，另一種是潛在故障，其中潛在的故障問題可以通過一些技術手段及時發現，進而采取有效的方法和措施進行處理，可避免其發展為故障。

1.2 故障成因

機械設備的故障發生全都需要一個誘因，誘因的不同，引起的故障現象也均不相同。所有的機械設備在設計之初，都有一個可承受壓力的極限值，一旦壓力超過這個限值，便會使機械設備出現故障。當曲性形變出現時，會使機械設備上的主要零部件出現問題，通過對此類故障進行研究后發現，它的產生具有一定的復雜性，既有可能是外力作用所致，也有可能是機械設備設計缺陷引起的。除以上原因之外，零部件出現嚴重的磨損時，也可能引起機械設備故障[1]。

2 機械設備故障的解決措施

2.1 采購“原裝”零部件，進行及時更換

零件老化是機械設備故障診斷中常見的一類問題，在這種情況下，需要機械設備故障監測和維修人員及時發現問題，將老化零件進行更換。在這個過程中，相關人員一定要購買機械生產原廠家零件，保障機械配套完整，讓機械更好地運行。在企業購進機械時，可以購買一些零件，以免出現問題時買不到匹配零件，耽誤企業生產。

2.2 構建管理機制，強化維修

企業內部對于機械檢修應該設置獨立管理部門，管理人員應該具有豐富的機械檢修保養經驗，另外還要定期對相關人員進行培訓，確保將經驗與現代化科技相結合。管理部門要制定出相應設備故障排查管理政策，應設置專門人員進行檢修工作；設置監督管理人員，對于機械性能進行定期檢查，同時也對檢修人員起到督促的作用。另外，還要將維修責任落實到每個維修人員頭上，增強維修人員責任感，切實做好維修保養工作，保障機械正常運轉[2]。

2.3 信息融合技術

隨著現代科學技術的發展，信號獲取的方式越來越多，越來越先進，但是如何得到可靠的故障特征信號應該是未來人們研究的重點和趨勢。對于如何獲得有效的故障信號，這就首先需要大量多種的信號傳遞裝置來保證監測對象的相同，隨后采用正確的信息融合分析技術來處理這些信號，從而得到我們想要的結果。

目前，在信號頻譜分析的領域內，傅里葉變換和小波變換是兩種重要的信號處理方式。對于傅里葉變換而言，其能夠有效地在整個頻域內分析信號的成分，但是它不能同時地進行頻域和時域的分析。而與傅里葉變換相比，小波變換能夠同時地進行頻域和時域的分析，尤其擅長故障信號在頻率和時間上的細節分析，能夠突出信號的局部特點。小波變換還能夠簡單有效地分析非定常瞬態變化信號的特性，甚至在實際操作中，可以不借助數學模型都能夠穩定迅速的分析信號。此外，在小波變換的基礎上加入神經網格和分形理論，能夠進一步得到更加可靠的故障信號。

2.4 智能決策算法

隨著人工智能技術的發展，可以將人工智能控制的核心算法如模糊控制、遺傳算法等應用到故障判斷的決策上。并且隨著深入研究智能控制以及充分考慮智能控制與機械設備故障診斷技術的關聯，模糊控制、遺傳算法等智能決策算法在故障診斷決策應用中的優勢將逐步放大。在查閱相關文獻和了解現場應用情況的基礎上，可以發現智能控制應用在診斷決策的優勢如下：故障診斷中應用模糊理論，只需建立合適的隸屬函數和模糊矩陣，就能得到較為準確的問題來源，無需為建立準確的數學模型而浪費大量的時間；②采用神經網格的故障判斷決策能夠采用聯想、分類和自我組織的辦法準確的處理繁雜的信息；③對于應用了遺傳算法的故障診斷技術，能夠同時處理多個問題并且能夠處理判斷各個領域的問題。此外遺傳算法在處理非線性問題以及寬泛查找問題上具有顯著的優勢；④在信息部分缺少和精度不夠的故障診斷決策上，粗糙集理論能夠自我分析，發現信號之間的相對關系，然后將自我分析出的聯系綜合成簡單的信息特征，從而能夠解決數據缺失的故障診斷問題[3]。

2.5 容錯控制

容錯控制的定義為在故障發生時，系統能夠自動剔除故障并且能夠重新構建系統或者是即使系統發生了故障，系統仍能穩定運行并且運行性能雖有下降但仍能滿足需要，即是系統能夠允許故障的存在。系統能夠實現容錯控制的前提是較為富裕的設計方法，如設備裝置設計時系統中存在自我補償結構，即設備構件能夠自我重建；或者是設備運行參數能夠自我調節，以維持設備的安全穩定運行。在智能控制快速發展的時代背景下，智能容錯控制是工業自動控制未來的發展趨勢，即是將不斷改進和提高機械設備自動控制系統中自我故障處理的能力。

3 結語

先進大型機械設備給企業帶來了更好的生產效率和經濟效益，同時也帶來了維修上的困難。除了采用傳統機械設備故障診斷技術外，還可以采用更為先進的技術，如通過監測機械溫度和振動頻率變化以此來對機械設備故障進行實時監控。針對影響故障產生因素進行分析，采取相應措施進行預防和排除，企業應該設置專門管理部門，負責機械日常護理和故障診斷。另外，還可以引進先進的診斷技術，實行實時監控，降低機械故障維修時間，提高機械生產效率和企業經濟效益。