机械设备检修与故障诊断初探

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:梁健启
[导读] 摘要:机械设备是企业固定资产的重要组成部分,也是衡量企业技术装备水平和国家竞争水平的关键。
        广西贵港  537100
        摘要:机械设备是企业固定资产的重要组成部分,也是衡量企业技术装备水平和国家竞争水平的关键。对于一个企业来说,机械设备的运行直接关系到企业的生产状况,也决定着企业的生产效率。因此,在企业生产中,应以机械设备的正常运行为目标,通过技术、经济和管理措施进行设备维护和故障诊断,保证设备的正常运行。但到目前为止,机械设备的维护和故障诊断问题在我国仍然很普遍。
        关键词:机械设备;故障诊断;维护
        随着现代社会的发展,设备越来越精尖,越来越复杂。现代设备,尤其是大型设备一旦发生故障,对企业的影响和造成的损失是巨大的。在我国,设备每年的维护费用约为800亿元,占总资产的7% ~ 9%。由于设备检修制度和维修手段较落后,整体维修效益低。因此,有必要完善设备维护体系和维护手段方法。
        一、分析机械设备维修中存在的问题
        1.维护手段落后。目前,在我国机械设备的维修中,主要的维修方式仍然是定期维修和事后维修。定期维护主要包括所有设备的维护。虽然这种方法目前应用广泛,但由于没有合理的维护计划,许多企业对不同的设备采用相同的维护方法,没有按照优先级的要求工作,导致维护效果差。事后维修是故障发生后采取的维修措施。这种维护方式不仅影响设备的正常运行,而且威胁企业的安全运行。
        2.维护制度不严。机械设备的维护是一项非常复杂和极其困难的工作。因此,在维护过程中,维护人员必须事先了解设备的组成、运行特点和工作原理,然后对设备进行全方位、全过程的维护。然而,目前我国的许多机械设备在维护方面不能满足这一要求,往往在维护后不久就出现故障。原因是维修工作只是流于形式,没有深入开展。这种维护方式不仅维护效果差,而且在一定程度上诱发了设备故障。
        二、基于状态的维护和故障诊断
        国内外的研究和实践证明,根据设备的实际状态进行维修是一种有效的方法。任何设备出现故障之前都有一些迹象。当设备从正常状态进入故障状态时,其状态信号有一个发展变化过程。经过多年的实践和应用,证明可以根据不同的对象选择相应的状态监测技术,然后使用相应的故障诊断软件进行故障诊断。状态检修制度是建立在管理模式和科学进步,特别是监测诊断技术发展的基础上的。在设备状态评估的基础上,根据设备状态和分析诊断结果安排维修时间和项目是一种积极的方式。该系统通过科学提高设备的可用性和明确的维护目标,为设备的安全、稳定、长期、全性能、高质量运行提供可靠的技术和管理保障。状态检修的实施需要三个支撑系统,即设备监测诊断系统、运行维护决策系统(运行维护工作站)和设备综合管理系统。与实际状态维修密切相关并能直接提高维修工作质量的科学技术包括:设备可靠性技术、设备寿命管理和预测技术、设备状态监测与故障诊断技术、信息管理和决策技术。其中,设备监测与诊断是状态检修的核心问题。没有状态监测和故障诊断,就不可能实现真正的状态维修。广义而言,设备故障诊断包括状态监测、故障诊断、状态预测、安全保障和维修决策。状态监测和故障诊断是一个有机的整体。设备和系统的状态监测是利用各种传感器监测反映设备和系统运行状态的物理量和化学量,从而判断设备是否处于正常状态。状态监测是故障诊断的基本前提和必要手段,故障诊断综合利用监测数据和信息进行决策。
        监测诊断技术的发展有三个阶段:状态监测技术阶段,以设备状态监测为技术目标;故障诊断技术阶段,以设备故障诊断为技术目标;在现代设备管理阶段,设备全过程的经济技术管理是核心。设备故障诊断实际上是指在不解体设备的情况下,根据人类积累的经验和数据,采用一定的技术手段,对设备故障及其发展变化进行诊断和估计的技术。如果能够准确地诊断和估计设备故障及其发展变化,就可以制定出最优的维修策略,这个过程就是状态维修。

故障诊断的任务是确定设备故障的性质、程度、类别和位置,阐明故障、症状、原因和系统之间的关系,指出故障的发展趋势。故障诊断的内容可以概括为获取诊断信息和处理信息两部分。具体包括以下四个方面:(1)状态监测,提取症状;(2)状态识别和诊断;(3)状态分析和预测;(4)决策。以上四个方面与状态检修的内容在技术上是一致的。这也说明两者有着密切的关系。状态监测与故障诊断技术对于设备维修的意义在于,在未发生故障时,充分掌握设备的工作状态和运行趋势,指导操作人员进行调控,保证设备效能的有效发挥。当故障即将发生或已经发生时,给出相关的指导信息来指导操作,以避免故障或尽量减小其影响。
        三、机械设备维护要点
        在机械设备的维修中,为了达到科学维修的目的,基于状态维修的维修技术越来越受到重视。在维修中,利用在线维修技术和故障诊断方法进行状态维修。一方面具有速度快、效率高的优点;另一方面,检测结果更加准确和科学,有效保证了设备的安全运行。就维护工作要点而言,首先要检查传感器侧的结果,即要诊断传感器的“健康”状态。在诊断设备时,移除故障传感器非常重要。如果故障传感器未被拆除,将对设备的运行状态进行错误诊断。也就是说,信号采集技术是设备诊断的前提,只有采集到反映设备实际状态的信号,诊断的后续工作才有意义。信号采集技术包括信号采集和放大,其中传感器的研究是关键。以往对传感器的研究主要集中在硬件方面,这就要求传感器具有良好的动态特性、灵敏度、稳定性和较强的抗干扰能力。然而,随着监测系统的扩大化和复杂化,传感器的种类和数量迅速增加,许多传感器组成了一个传感器组,这就带来了如何布置传感器,以及传感器的状态监测和故障诊断的研究。我们通常所说的故障诊断是指故障检测和诊断的技术手段,即现代测试仪器、计算机系统和软件。具体内容是监测设备状态,检测异常情况,分析预测状态变化趋势,诊断识别故障及其原因。在实践中,我们不仅需要识别和诊断传感器的故障状态,还需要知道对象的工作状态,即正常、异常或故障状态,也就是说,我们需要评估传感器的“健康”状态。
        四、机械设备故障诊断新技术
        1.无损检测技术。无损检测技术是指基于被检机械设备没有损坏,物质的物理性质因故障的发生而发生变化的情况下,对机械设备的硬件进行的检测。无损检测不以损坏机械为前提,这是它的一大优点。目前,无损检测技术主要包括超声波检测、射线检测和磁性检测。无损检测在改善机械产品的设计和生产过程、提高机械设备运行的可靠性方面发挥着重要作用,应用前景十分广阔。
        2.振动检测技术。振动检测技术是指利用正常运行的机械设备与故障机械设备之间的振动模式、传递函数等动态频率的差异来判断机械设备是否存在故障的技术。对于生产运行中的机械设备,可以利用运行中产生的动态振动信号,实现不间断的故障检测和诊断;对于静态设备,通过对其施加人工动能,根据设备对人工动能的响应,可以判断是否存在损坏故障。振动检测技术精度高,各种检测设备完善,是机械设备故障诊断中理想的检测方法。但是振动检测对技术人员和诊断设备要求很高,涉及的知识很多。计算机技术的发展可以促进振动检测技术更加智能化和易于操作。
        五、结束语
        总之,机械设备在现代社会的生产和生活中占有重要地位,机械设备的故障诊断和维护是保证安全高效生产的基础。机械设备结构复杂,涉及的技术种类繁多。对于其故障,需要选择合理的诊断技术来确定故障原因,并采用合理的维护技术来恢复其运行,保障生产生活的顺利进行。
        参考文献:
        [1]崔卫,浅谈机械设备检修与故障诊断初探.2020.
        [2]王宏刚.机械故障诊断技术现状及趋势.2019.
        姓名:梁健启;身份证号:45250219771020XXXX
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