徐淦科
东莞市水务集团供水有限公司 广东 东莞 523000
摘要：近年来，随着机械设备的运行环境逐渐复杂化，机械设备发生故障的概率显著提高，一旦未能及时发现机械设备的局部故障问题，最终可能导致机械设备潜伏性故障逐渐发展以致整体性损坏的严重后果。在智能制造的背景下，对机械设备相关关键部件进行故障诊断和监测成为一个值得思考的现实问题。因此，以下就机械设备故障诊断与维修方法展开分析与探讨。
关键词：工程机械；机械故障诊断；故障维修
引言：
在企业运行与发展的过程中，工程机械的故障诊断于维修工作至关重要，对设备故障进行系统化诊断与维修能够保障工程企业的正常运行。此外，开展对工程机械的故障诊断与维修工作能够对工程机械行业中可能会出现的故障与问题加以了解，为机械故障的解除与处理提供便利，从而促进工程企业的发展。
1机械设备的故障诊断方法
1.1远程监测诊断技术
在工程应用中，机械设备各种参数的动态信号往往通过传感器来获得，为了使监测所得的动态信号与机械设备一一对应，工程师会对机械设备按顺序编号。接着传感器采集的信号通过无线网络技术传输给机械设备监控中心的计算机服务器，根据动态信号的时域和频域分析结果，实现机械设备运行状态的远程实时监测功能。在对获得的数据进行时域分析时，可以通过判断时域信号中是否有周期性脉冲峰值等方法。但这类方法容易受到机械设备运行时周围噪声信号的干扰，不易判断出机械设备的健康状态。而将时域信号通过频谱分析转换成频域信号，可以有效减少噪声对诊断的不良影响，把这些振动信号的频谱图与健康状态对应的频谱图进行比对，以此判断机械设备可能发生的故障类型。中心计算机服务器把发生故障的机械设备动态参数传输到现场，操作人员以此为依据确定发生故障部位并及时进行检修。
1.2专家诊断技术
专家系统作为一种智能化的计算机程序系统，在机械设备的故障诊断和运行状态监测中应用广泛。它充分利用专家的先验知识，通过模拟人类思维的方法，对设备的动态参数变化作出专家级水平的诊断。专家诊断技术特别强调知识库的储备，它可以同时存储不同领域专家的工作经验和相关知识，比如机械工程专业的专家知识、电气工程专业的专家知识等，然后充分发挥计算机强大的记忆存储能力和信息处理能力并建立对应的知识库，从而得到综合多领域知识的专业诊断意见。专家诊断技术作为一种自动化监测技术，可以对大型工程机械群进行统一的状态监测，从而实现集中调度现场工作的功能，大大提高了机械设备运维检修的工作效率，并提高了监测效率和准确性。
1.3人工智能诊断技术
人工智能故障诊断技术，属于计算机前沿科学领域，在国内外已经得到了广泛的重视。人工神经网络理论是一种典型的数学模型。它通过模拟人类大脑的神经分布及感应，以实现智能化的机器决策。在利用神经网络对机械设备故障进行诊断时，首先采用原始故障数据集对人工神经网络进行训练，并利用训练好的神经网络对实际故障数据进行诊断分析，最终确定故障类型及位置。此外，人工神经网络还可以预测可能发生的故障，对每个零部件的主要参数进行分析计算，使用户更好地了解到设备的使用情况，及时排除机械设备可能存在的潜伏性故障，避免出现严重事故。但人工神经网络存在容易陷入局部最优解的问题，而时下大热的深度学习则逐渐取代神经网络成为智能算法的主流。深度学习基于神经网络发展而来，常见的深度学习算法包括卷积神经网络、长短时记忆网络、深度置信网络等，这些网络也开始被引入到机械设备的故障诊断中，并具有良好的效果。中国研究员在2015年首次基于变速箱振动信号进行信号对故障敏感程度的分析，提出了基于卷积神经网络的变速箱故障识别方法。
通过仿真数据的检验，说明该方法具有较高的可靠性，可用于对机械设备进行故障诊断。但深度学习网络所学习的故障特征以及网络的实际泛化能力仍有待进一步的工程检验。此外，模糊集故障诊断系统也是人工智能的技术类型之一[1]。模糊集理论的“模糊”主要是指事物本身的概念较为模糊，并不指方法具备随机性。通过这一理论可以及时对故障类型及位置进行诊断。模糊控制理论是将经典集合理论模糊化，并将语言变量和近似推理引入模糊控制逻辑中。但当前模糊集理论在处理复杂故障问题中的应用并不突出，仍然有待进一步探索。
2工程机械的故障的维修措施
2.1工程机械的维修方式不断完善
由于机械制造技术的不断提升与发展，增添了工程机械维修工作的难度，相关维修方式也发生了变化。传统的工程机械维修模式通常为事后维修，但随着科学技术与社会经济的不断发展，传统维修模式难以满足对工程机械的精准化维修。相关工作人员应该要对工程机械的运行状况进行定期检查与修复。工程机械设备在科学技术的支持下，应该尽可能采用状态检测维修法[2]。此外，在工程机械的制造生产环节中，应该严格按照制度标准，实现技术状态监测维修模式。在信息技术不断创新变革的前提下，今后状态工程机械维修法将会广泛应用在社会各领域中，推动相关企业的发展。
2.2不断探索工程机械应急维修技术知识
工程机械在使用过程中不仅会出现疲劳故障，也会发生应急性故障。由于工程机械工作环境较差，增加了机械设备发生应急故障的概率，在具体维修过程中，使用的维修工具也相对简单，操作起来比较便宜[3]。例如，当工程机械的密封圈和垫圈损坏时，可以采用橡胶代替密封圈，选用钢板代替垫圈等，维护工程的正常运行。
2.3不断提升工程机械维修人员的业务能力
第一，企业挑选具有一定专业能力的工作人员进行培训，学习较为先进的工程机械维修技术，并将理论知识应用到具体工作中；第二，在采买工程机械的环节中，设备供应商或是维修厂商会传授设备故障的维修方法，所以在培训过程中，机械维修人员应该抓住学习机会，提升自身对机械故障的判断与维修能力；第三，通过多元化培训模式提升机械维修工作人员的技术与水平，对于经常发生故障的工程机械维修与处理，机械工程协会可以开展专项化的人才培训讲座，企业也可以聘请相关专家到施工现场进行技术指导，从而提升工程机械维修人员的业务能力，促进企业发展。
2.4工程机械维修过程中的质量管理
第一，应该实行计划性质量管理，根据实际的工程机械运行状况，制定科学有针对性的管理方法，并合理应用到维修工作中，严格遵守计划对质量进行管理，也不能因为工程期限而忽视质量管理[4]。只有这样，才能解决机械设备超负荷运载问题。第二，大力推行保护措施，机械设备在运输与动作过程中极易引起质量问题，应该采用科学保护措施，防止设备受损，始终维持设备在高质量性能下运转。第三，机械设备的运行与使用应该符合行业的标准规范，使工程机械设备达到正常运行的状态，减少工程机械安全事故的发生。
结束语：
工作人员应该要注重维修故障诊断技术，了解与掌握工程机械维修与故障诊断的不足，对相关问题妥善解决。制定科学、合理地维修规划，引用先进的科学技术，提高工作人员综合素养，保证工程机械正常运行，从而提升工作质量与效率，保障工程运行安全，促使工程机械诊断维修技术发展。
参考文献：
[1]刘洋,单泉铭,胡向辉.故障诊断技术在电动机维修管理上的应用[J].内燃机与配件,2019(21):151-152.
[2]沈超群,梁俊.工程机械故障检测技术及维修措施[J].山东工业技术,2019(08):67.
[3]曾华明.工程机械的故障检测与维修处置方法研究[J].中国设备工程,2019(05):90-91.
[4]张勇.工程机械的故障检测与维修处置方法研究[J].南方农机,2018,49(18):68.