一、機(jī)械故障診斷的意義
隨著現(xiàn)代大生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步現(xiàn)代設(shè)備的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜功能越來(lái)越
完善自動(dòng)化程度也越來(lái)越高。由于許多無(wú)法避免的因素的影響有時(shí)設(shè)備會(huì)出現(xiàn)各種故
障以致降低其預(yù)定的功能甚至造成嚴(yán)重的災(zāi)難性事故國(guó)內(nèi)外曾經(jīng)發(fā)生的各種空難、海
難、爆炸、斷裂等惡性事故造成了人員傷亡產(chǎn)生了嚴(yán)重的社會(huì)影響；即使是經(jīng)常生產(chǎn)中
的事故也因生產(chǎn)過(guò)程不能正常運(yùn)行或機(jī)器設(shè)備損壞而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如年
日本關(guān)西電力公司南海電廠號(hào)機(jī)組———汽輪發(fā) 電機(jī)組因振動(dòng)引起嚴(yán)重的斷軸毀
機(jī)事件年我國(guó)大同電廠和年我國(guó)秦嶺電廠的汽輪發(fā)電機(jī)組的嚴(yán)重?cái)?
軸毀機(jī)事件都造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此保證設(shè)備的安全運(yùn)行消除事故是十分迫切
的問(wèn)題。
現(xiàn)代設(shè)備運(yùn)行的安全性與可靠性取決于兩個(gè)方面一是設(shè)備設(shè)計(jì)與制造的各項(xiàng)技術(shù)
指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)為此設(shè)計(jì)中要采用可靠性設(shè)計(jì)方法要有提高安全性的措施；二是設(shè)備安裝、
運(yùn)行、管理、維修和診斷措施的實(shí)施。現(xiàn)在設(shè)備診斷技術(shù)、修復(fù)技術(shù)和潤(rùn)滑技術(shù)已列為我
國(guó)設(shè)備管理和維修工作的三項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)成為推進(jìn)設(shè)備管理現(xiàn)代化保證設(shè)備安全可靠運(yùn)
行的重要手段。
二、機(jī)械故障診斷的目的
機(jī)械故障診斷的目的是：
能及時(shí)地、正確地對(duì)各種異常狀態(tài)和故障狀態(tài)作出診斷預(yù)防或消除故障對(duì)設(shè)備
的運(yùn)行進(jìn)行必要的指導(dǎo)提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性、安全性和有效性以期把故障損失降低
到最低水平。
保證設(shè)備發(fā)揮最大的設(shè)計(jì)能力制定合理的檢測(cè)維修制度以便在允許的條件下
充分挖掘設(shè)備潛力延長(zhǎng)服役期限和使用壽命降低設(shè)備全壽命周期費(fèi)用。
通過(guò)檢測(cè)監(jiān)視、故障分析、性能評(píng)估等為設(shè)備結(jié)構(gòu)修改、優(yōu)化設(shè)計(jì)、合理制造及生
-116 ·C·紡織機(jī)械常見故障檢修與日常維護(hù)實(shí)用手冊(cè)產(chǎn)過(guò)程提供數(shù)據(jù)和信息。
總起來(lái)說(shuō)設(shè)備故障診斷既要保證設(shè)備的安全可靠運(yùn)行又要獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益和
社會(huì)效益。
對(duì)生產(chǎn)單位配置故障診斷系統(tǒng)能減少事故停機(jī)率具有很高的收益投資比。對(duì)生產(chǎn)單位配置故障診斷系統(tǒng)能延長(zhǎng)設(shè)備檢修周期縮短維修時(shí)間為制定合理
的檢測(cè)維修制度提供基礎(chǔ)極大地提高經(jīng)濟(jì)效益。
宏觀上從全社會(huì)生產(chǎn)的角度看花費(fèi)的設(shè)備維修費(fèi)用是一筆巨大的數(shù)目而實(shí)施故障診斷帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是巨大的。
我國(guó)的情況是年我國(guó)國(guó)營(yíng)工交企業(yè)有萬(wàn)個(gè)以上總固定資產(chǎn)約億元每
年用于設(shè)備大修、小修及處理故障的費(fèi)用一般占固定資產(chǎn)原值的。采用診斷技
術(shù)改善設(shè)備維修方式和方法后一年取得的經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)數(shù)百億元。
從上面的分析可以看出設(shè)備故障診斷技術(shù)在保證設(shè)備的安全可靠運(yùn)行以及獲取很
大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益上其意義是十分明顯的。
三、機(jī)械故障診斷的任務(wù)
設(shè)備故障診斷的任務(wù)是監(jiān)視設(shè)備的狀態(tài)判斷其是否正常預(yù)測(cè)和診斷設(shè)備的故障并
消除故障指導(dǎo)設(shè)備的管理和維修。
一狀態(tài)監(jiān)測(cè)
狀態(tài)監(jiān)測(cè)的任務(wù)是了解和掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)包括采用各種檢測(cè)、測(cè)量、監(jiān)視、分析
和判別方法結(jié)合系統(tǒng)的歷史和現(xiàn)狀考慮環(huán)境因素對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估判斷其處
于正常或非正常狀態(tài)并對(duì)狀態(tài)進(jìn)行顯示和記錄對(duì)異常狀態(tài)作出報(bào)警以便及時(shí)加以處
理并為設(shè)備的故障分析、性能評(píng)估、合理使用和安全工作提供信息和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
二故障診斷
故障診斷的任務(wù)是根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)所獲得的信息結(jié)合已知的結(jié)構(gòu)特性和參數(shù)以及環(huán)
境條件結(jié)合該設(shè)備的運(yùn)行歷史包括運(yùn)行記錄和曾發(fā)生過(guò)的故障及維修記錄等對(duì)設(shè)備
可能要發(fā)生的或已經(jīng)發(fā)生的故障進(jìn)行預(yù)報(bào)和分析、判斷確定故障的性質(zhì)、類別、程度、原
因、部位指出故障發(fā)生和發(fā)展的趨勢(shì)及其后果提出控制故障繼續(xù)發(fā)展和消除故障的調(diào)
整、維修、治理的對(duì)策措施并加以實(shí)施最終使設(shè)備復(fù)原到正常狀態(tài)。
三指導(dǎo)設(shè)備的管理維修
設(shè)備的管理和維修方式的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段即早期的事后維修方式-.01
23456718.95:.04.5.;4發(fā)展到定期預(yù)防維修方式<:=4>547@34A4.0:A4
95:.04.5.;4現(xiàn)在正向視情維修B1.7:0:1.>54795:.04.5.;4發(fā)展定期維修制度可能
預(yù)防事故的發(fā)生但可能出現(xiàn)過(guò)剩維修或不足維修的弊病。視情維修是一種更科學(xué)、更合
理的維修方式。但要能做到視情維修其條件是有賴于完善的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)的
發(fā)展和實(shí)施。這也是國(guó)內(nèi)外近年來(lái)對(duì)故障診斷技術(shù)如此重視的一個(gè)原因隨著我國(guó)故障診
斷技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和實(shí)施我國(guó)的設(shè)備管理、維修工作將上到一個(gè)新的水平我國(guó)工業(yè) -117 第四編紡織機(jī)械故障檢測(cè)技術(shù)手段與方法·· 生產(chǎn)的設(shè)備完好率將會(huì)進(jìn)一步提高惡性事故將會(huì)進(jìn)一步得到控制我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)將會(huì)
得到更健康的發(fā)展。
四、機(jī)械故障診斷技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
機(jī)械故障診斷技術(shù)是有關(guān)設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)的一項(xiàng)新興技術(shù)這項(xiàng)技術(shù)由于在第二次世
界大戰(zhàn)中盟軍的大量軍事裝備因缺乏診斷技術(shù)和維修手段造成了嚴(yán)重的非戰(zhàn)斗性損壞
才使人們認(rèn)識(shí)到發(fā)展它的極端重要性。但在第二次世界大戰(zhàn)后的一段時(shí)間內(nèi)設(shè)備故障診
斷技術(shù)的發(fā)展并不快這是因?yàn)樽鳛樵\斷技術(shù)基礎(chǔ)的電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技
術(shù)尚未得到充分發(fā)展。年代以來(lái)由于半導(dǎo)體的發(fā)展、集成電路的出現(xiàn)導(dǎo)致電子技術(shù)、
計(jì)算機(jī)技術(shù)的更新?lián)Q代特別是年快速傅立葉變換方法獲得突破性進(jìn)展后出
現(xiàn)了數(shù)字信號(hào)處理和分析技術(shù)的新分支這為設(shè)備診斷技術(shù)的發(fā)展奠定了直接的和必須
的技術(shù)基礎(chǔ)。
在此基礎(chǔ)上最早發(fā)展設(shè)備診斷技術(shù)的國(guó)家是美國(guó)。年在美國(guó)宇航局
和海軍研究所-的倡導(dǎo)和組織下就成立了美國(guó)機(jī)械故障預(yù)防小組.0開始了
有組織有計(jì)劃地對(duì)診斷技術(shù)專題進(jìn)行研究。幾十年來(lái)已召開學(xué)術(shù)交流大會(huì)超過(guò)1多次。
在此期間很多學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)如美國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì).2政府部門如國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局3國(guó)
家鍋爐及高壓容器監(jiān)測(cè)中心334以及一些高等院校和企業(yè)公司都參與或進(jìn)行了與本
行業(yè)有關(guān)的診斷技術(shù)的研究取得了大量的成果。與此同時(shí)還出現(xiàn)了一些專業(yè)性的診斷儀
器和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)制造廠商如本特利356789公司科學(xué)亞特蘭大:;567;<;:78=67=公司；
惠普>公司等對(duì)推進(jìn)診斷技術(shù)的應(yīng)用起到了較大的作用。目前美國(guó)診斷技術(shù)在航空、
航天、軍事、核能等尖端部門仍處于世界領(lǐng)先的地位。
英國(guó)于世紀(jì)年代初成立了機(jī)器保健與狀態(tài)監(jiān)測(cè)協(xié)會(huì).>.0@0.到A年
代初在發(fā)展和推廣設(shè)備診斷技術(shù)方面做了大量的工作起到了積極的促進(jìn)作用。英國(guó)曼徹
斯特大學(xué)創(chuàng)立的沃森工業(yè)維修公司B4.C和斯旺西大學(xué)的摩擦磨損研究中心在診斷技
術(shù)研究方面都具有很高的聲譽(yù)。目前英國(guó)在摩擦磨損、汽車、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)測(cè)和診斷方面
仍具有領(lǐng)先的地位。
歐洲一些國(guó)家的診斷技術(shù)發(fā)展各有特色。如瑞典.公司的軸承監(jiān)測(cè)技術(shù)02.
公司的紅外熱像技術(shù)；丹麥3@D公司的振動(dòng)、噪聲監(jiān)測(cè)技術(shù)；挪威的船舶診斷技術(shù)等都
各有千秋。
日本的診斷技術(shù)也在世紀(jì)年代中開始起步并發(fā)展很快其特點(diǎn)是在民用工業(yè)如
鋼鐵、化工、鐵路等部門占有較大的優(yōu)勢(shì)。
我國(guó)起步較晚年機(jī)械工業(yè)部在長(zhǎng)春舉辦的設(shè)備管理學(xué)習(xí)班上在學(xué)習(xí)日本的全
員設(shè)備維修.時(shí)才初步接觸到設(shè)備診斷技術(shù)的概念而真正的起步應(yīng)從AE年南京
首屆設(shè)備診斷技術(shù)專題座談會(huì)開始。此后我國(guó)政府有關(guān)部門曾多次組織外國(guó)診斷技術(shù)專
家來(lái)華講學(xué)如AE年秋日本新日鐵的豐田利夫；A1年春瑞典.公司的布郎3FGH6
等對(duì)宣傳推廣診斷技術(shù)的應(yīng)用起到了良好的作用。自A年以來(lái)由中國(guó)設(shè)備管理協(xié)會(huì)
設(shè)備診斷技術(shù)委員會(huì)、中國(guó)振動(dòng)工程學(xué)會(huì)機(jī)械故障診斷分會(huì)和中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)設(shè)備維 -118 ·4·紡織機(jī)械常見故障檢修與日常維護(hù)實(shí)用手冊(cè)修分會(huì)分別組織的全國(guó)性故障診斷學(xué)術(shù)會(huì)議已先后召開十余次極大地推動(dòng)了我國(guó)故障
診斷技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)在全國(guó)已有數(shù)十個(gè)單位開展設(shè)備故障診斷技術(shù)的研究工作。全國(guó)各行
業(yè)都很重視在關(guān)鍵設(shè)備上應(yīng)用故障診斷技術(shù)研究工作比較集中的是大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障
診斷系統(tǒng)已經(jīng)開展了種以上的機(jī)組故障診斷系統(tǒng)和十余種可用來(lái)做現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)易故障診
斷的便攜式數(shù)據(jù)采集器。一些高等院校已培養(yǎng)了一批以設(shè)備故障診斷技術(shù)為研究方向的
高級(jí)技術(shù)管理人才。我國(guó)的故障診斷事業(yè)正在蓬勃發(fā)展必將在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮越來(lái)
越大的作用。