1. 常見的機械故障有哪些
由一般工廠會計步驟確定的維護成本在多數工廠中通常構成總運營成本的大部分。在美國,傳統的維護成本(即人力和材料)在過去10年內急劇上升。在1981 年,美國的工廠花費在維護其關鍵裝置系統上的成本超過了6000 億美元。在1991 年,這種成本已經升至8000 多億美元,而在2000年更是破記錄地達到12000 億美元。這些數據表明,這些成本的三分之一到二分之一由於採用無效的維護管理方法而被浪費掉。美國工業界再也無法容忍這種另人難以置信的無效率,它們希望參與世界市場上的競爭。有關其他國家的這方面的數據還比較少,但我們相信,情況基本上是相同的。 這種無效使用維護支出的主要原因是,缺乏對何時需要以及需要何種維護以維護、修理或更換工廠或設施內的關鍵機器、設備和系統進行量化的實際數據。通常,維護機構不對設備性能、執行的維護任務、故障歷史或其他數據進行跟蹤,而這些數據可以(並且應該)用於對將會防止過早發生故障、延長關鍵工廠資產的使用壽命並降低其生命循環成本的任務進行計劃和安排。相反,在許多情況下,維護計劃安排仍然由設備故障情況以及維護人員的直覺來決定,維護人員可以任意決定日常維護的類型和頻率。例如,多數採用熱成像檢查方法的設施每隔半年或6 個月進行一次檢查。這是一種沒有任何實際數據根據的純任意的決定。 紅外監視和振動監視等基於微處理器的儀器可被用來對關鍵工廠設備、機器和系統的工作狀況進行監視。從這些儀器獲得的信息提供了有效管理維護操作的方法。至少,它們可以降低或消除不必要的維修、防止災難性的機器故障並降低無效的維護操作對製造及生產工廠利潤的不利影響。當其功能被充分利用時,這些儀器就提供了將總體工廠性能、機器有用壽命以及設施及其資產的壽命循環成本實現最佳化的方法。基於計算機的維護管理系統可提供歷史數據以及使用從預知性維護技術(如紅外監視和振動監視)得到的數據的方法。 工業和加工工廠通常使用兩種類型維護管理,即「運轉至出現故障」和「預防性維護」。 運轉至出現故障管理 運轉至出現故障管理的思想簡單明了。設備出現故障時對它進行維修。這種「不出故障就不維修」的機器裝置維護方法是自第一個製造工廠建立以來構成維護運行的一個主要部分,聽起來倒也合理。採用運轉至出現故障管理的工廠在機器或系統出現故障之前不會在維護上花費任何資金。運轉至出現故障是一種反應性的管理技術,它會在採取任何維護行動之前等待機器或設備出現故障。確切地說,這是一種「無維護」管理方法。它也是最為昂貴的維護管理方法。 但是應該說,極少有工廠採用真正的運轉至出現故障的管理方法。在幾乎所有情況下,工廠將執行基本的預防性維護任務,即潤滑、機器調整和其他調整,甚至在一個運轉至出現故障的管理環境中也是如此。但是在這種管理方式下,在設備出現故障之前,機器和其他工廠設備不會被改制或者進行大的維修。 與這種維護管理相關的主要費用是: 高備件庫存成本; 高超時勞動力成本; 機器停機時間長,以及生產能力低。 因為沒有對維護要求進行預期,採用運轉至出現故障管理的工廠必須能夠對工廠內所有可能發生的故障做出反應。這種反應性管理方法迫使管理部門要維持大量的備件庫存,它們包括備用機器,或者至少包括用於工廠中所有關鍵設備的所有主要部件。一種替代方法是,工廠可以依賴於設備廠商迅速提供所有所需備件。即使可採用後面一種方法,快速交付的額外費用也會大大增加維修備件的成本並以及糾正機器故障所需的停機時間。為了將由意外機器故障造成的對生產的影響降到最低程度,維護人員還必須能夠立即對所有機器故障做出反應。 這種這種反應性維護管理的最終結果是較高的維護成本和較低的加工機器利用率。對維護成本的分析表明,在反應性或運轉至出現故障管理模式下進行維修的成本是有計劃或預防性維護模式下進行的相同維護的成本的 3 倍。對維修進行計劃安排可使工廠將維修時間和有關的勞動力成本降到最低。它還提供了一種可減少快速交付和生產下降等負面影響的方法。 預防性維護對於預防性維護具有多種定義,但所有的管理計劃都是按照時間來安排的。換言之,維護任務是按照機器運行的時間或小時數進行的,它們基於特定類型工廠設備的統計數據或歷史數據。一台新機器在最初幾個小時或幾周運轉時間內出現故障的可能性非常高,這些故障通常是由製造或安裝問題引起。過了這段初始時期之後,在較長時間內出現故障的可能性相對較低。在此正常運轉期之後,出現故障的可能性會隨著機器運轉時間或小時數的增加而急劇增加。在預防性維護管理中,機器檢查、潤滑、維修或改制都基於平均無故障時間統計數據進行計劃安排。 預防性維護的實際執行變化很大。一些計劃步驟非常有限,僅包含潤滑和較小的調整。更多的綜合預防性維護計劃將對工廠中所有機器的維修、潤滑、調整和機器改制等工作進行計劃安排。所有這些預防性維護計劃的共同標志是它們都具有計劃安排指南。所有預防性維護管理計劃都假設,機器狀況將在通常適用於該類特定機器的統計時間范圍內惡化。例如,單級、卧式外殼分離式離心泵通常運轉18 個月後就要更換其磨損部件。使用預防性維護技術,在該泵運轉17 個月後就要使其停止運轉並進行改制。 這種方法的問題是,運轉模式以及與系統或裝置相關的變數會直接影響機器的正常工作壽命。對於用於輸送水用於輸送磨損性泥漿的泵來說,平均無故障時間 (MTBF) 是不同的。使用 MTBF 統計數據來安排維護的一般結果是要進行不必要的維修或發生災難性的故障。在上例中,該泵在 17 個月之後可能就不需要進行改制。因此,用於進行維修的勞動力和材料就被浪費掉了。採用預防性維護的第二種選擇甚至更為昂貴。如果泵在17 個月之前就出現故障,我們就會被迫採用運轉至出現故障技術進行維修。對維護成本的分析顯示,在反應性(故障後)模式下進行維修的成本通常是在計劃安排基礎上進行的相同維修的成本的3 倍。 預知性維護預知性維護是一種運轉狀況驅動的預防性維護程序。預知性維護不依賴於工業或工廠內平均壽命統計數據(即平均無故障時間)來計劃安排維護活動,而是對運轉狀況、效率、熱量分布和其他指標進行直接監視,以確定實際的平均無故障時間或將危害到工廠或設施內所有關鍵系統裝置運轉的效率損失。傳統的基於時間的方法至多可為正常機器系列壽命跨度提供一種指南。在預防性或運轉至出現故障計劃中對維護或改制計劃安排所做的最後決定必須要根據維護管理者的直覺和個人經驗做出。 增加綜合預知性維護計劃可以並且將會提供關鍵設備運轉狀況的實際數據,包括效率、每個機器系列的實際機械狀況以及每個過程系統的運轉效率。預知性維護不依賴於工業或工廠內平均壽命統計數據(即平均無故障時間)來計劃安排維護活動,而是對機械狀況、系統效率和其他指標進行直接監視,以確定實際的平均無故障時間或工廠內每個機器系列和系統的效率損失。這種數據為維護管理層提供了有效計劃和安排維護活動所需的實際數據。 預知性維護還具有更多的功效。它提供了提高製造和生產工廠的生產率、產品質量和總體效率的方法。預知性維護並不是在目前市場上作為預知性維護工具銷售的振動監視、紅外成像、潤滑油分析或任何其他單個非破壞性測試技術。它是一種理念或者態度,簡單地說,就是利用工廠設備和系統的實際運轉狀況來促使整個工廠裝置運轉最佳化。綜合預知性維護管理計劃使用大多數經濟有效的工具(即熱成像、振動監視、摩擦測量和其他非破壞性測試方法)的組合,以獲得關鍵工廠系統的實際運轉狀況,並根據這種實際數據按需計劃安排所有維護活動。 將預知性維護包含於一個綜合性維護管理計劃中,就可以實現工廠機器的最佳利用,並大大降低維護成本。這樣做還會提高產品質量、生產效率和利潤。 預知性維護計劃可以將工廠內未經計劃的所有電氣和機械設備停機降到最低程度,並確保維修過的設備處於另人接受的狀況。該計劃還可在問題變得嚴重之前對它們加以識別。如果問題早期得到檢測並進行維修,多數問題的嚴重性可降到最低程度。正常機械失效會以一個與其嚴重性成正比的速度惡化。如果問題得到早期檢測,則在多數情況下可以避免進行大的維修。 獲得的好處 有效運用預防性維護(包括預知性維護技術),將消除33% 至50% 維護支出中的大部分,這些支出被很多製造和生產廠商浪費掉了。根據美國的歷史數據,由有效的預防性/預知性維護程序帶來的初始節約涉及以下幾個方面:1. 消除由設備或系統故障引起的未經計劃的停機時間。通常,在前兩年內成本可降低40% 至60%,在五年內可達到並維持90%的成本降低。2. 增加人員利用率。從統計上看,一個維護人員每個班次的的實際工作時間佔24.5%或大約2 小時。通過識別在工廠資源中糾正缺陷所需的精確維修任務以及糾正問題所需的部件、工具和支持,預防性/預知性維護可顯著增加有效實際工作時間。多數工廠已經能夠達到並維持75% 至85% 的有效利用率。3. 提高生產能力。有效的預防性/預知性維護程序的主要好處是可提供工廠的產出或生產能力。短期(即1 到3 年)可持續生產能力的增加已經達到15% 和40%。已經取得長期75% 至80% 的提高。4. 降低維護支出。在一些情況下,實際維護支出會在實施有效的預防性/預知性維護計的第一年內會增加。這種支出的增加通常會達到10% 至15%,它是由使用預知性技術所發現的固有可靠性問題引起的。在消除這些問題之後,通常會取得35% 至60% 的人力和材料成本降低。5. 延長使用壽命。通常,工廠資源的使用壽命可延長33% 至60%。使用壽命的延長得益於在發生對設備的損壞之前就檢測出初發問題或與最佳工作狀況的偏離。進行較小的調整或維修而不讓小的缺陷變為嚴重問題幾乎可以無限延長設備的有效使用壽命。 總結 無效的管理方法以及對工廠資源缺乏即時、實際的了解會帶來認為造成的高維護成本,在這方面,世界范圍內幾乎每個製造和生產設施都存在巨大的機遇。有效使用預防性/預知性維護技術提供了充分利用這種機遇的方法。
2. 機械故障的類型類型有哪些
所謂機械故障,就是指機械繫統(零件、組件、部件或整台設備乃至一系列的設備組回合)已偏離其設備狀態而喪失答部分或全部功能的現象。
如某些零件或部件損壞,致使工作能力喪失;發動機功率降低;傳動系統失去平衡和雜訊增大;工作機構的工作能力下降;燃料和潤滑油的消耗增加等,當其超出了規定的指標時,均屬於機械故障。
機械的故障表現在它的結構上主要是它的零件損壞和零件之間相互關第的破壞。如零件的斷裂、變形、配合件的間隙增大或過盈可以喪失,固定和緊固裝置的松動和失效等。
3. 機械管理中存在的問題及原因有哪些
機械管理是指施工企業對機械設備的裝備購置、經營生產、使用維修、更新改造、處理報廢等全過程管理工作的總稱,它包括機械設備的物質運動和價值運動全過程的一切管理工作。
管理工程機械是當前施工企業從事施工生產極其重要的工具。隨著建築工程市場競爭的日益激烈,企業改革的進一步深化,工程機械在現代化建築施工中的作用已尤為突出,機械設備管理在施工企業中也越來越受到重視。但由於各方面因素的影響,施工企業在機械設備管理過程中仍面臨著許多實際問題需要解決,如:工程機械裝備落後與施工要求逐步提高之間不配套,專業技術力量薄弱與機械裝備技術先進之間不滿足,企業設備管理水平低與施工機械化程度高之間不適應等。而古語有雲:「工欲善其事,必先利其器」。由此可見,如何設法搞好施工企業機械設備管理工作,正確分析與解決管理過程中的各種矛盾關系,管好、用好、養好、修好施工機械,對提高企業設備管理水平和技術水平,加快施工進度,提高工作效率,降低勞動強度,增強企業的市場競爭力都有十分重要的現實意義。
機械管理中存在的問題及原因:
1、管理機構不健全,管理制度不完善
(1)一個施工企業要搞好機械設備管理工作,需要適當建立和健全相應的管理機構,明確制定各級機構、人員的職責,這是機械設備管理工作順利進行的組織保證。在施工過程中,工程項目往往點多線長,設備、人員調動頻繁,而施工企業卻普遍存在著管理班子不全,人員力量薄弱等現象。因為他們錯誤地認為,機械設備管理是施工現場的事,管理部門與基層單位只局限於個別業務上的聯系,以致盲目地精簡機構、壓縮甚至取消設備管理機構及管理人員,或將其工作職能並入其他部門兼管。由此必然導致管理層與操作層之間上下脫節,出現誰也不管的局面,設備管理工作很難實施。
(2)其次,相當一部分施工企業仍缺乏完整、嚴格的機械設備管理制度,對機械設備的台賬、技術資料檔案的建立等工作尚未完善,管理工作無章可循、管理無序,有的企業甚至在購買了新設備後,沒有及時或根本不入賬,造成管理工作相當被動,設備糊塗使用,嚴重的甚至造成國有資產的流失。
2、機械裝備落後,設備盲目購置
(1)隨著建築市場競爭的日益激烈,建設單位對施工企業的工程質量、工程進度的要求也越來越高,市場競爭已演化為人才與設備的競爭。與此同時,由於高新技術的高速發展,施工企業現有的機械設備已顯得過於陳舊,其機械設備整體技術狀況已進入老化階段,大半處於落後水平,造成企業在部分大型項目的投標及施工組織上受到限制,在一定程度上制約了企業的發展。
(2)為了適應當前形勢,施工企業的確需要適當引進一些國內外較為先進的機械設備,以提高企業的技術裝備水平。但有些企業沒有根據自己企業發展的需要,未能科學地制訂機械設備的發展規劃和購置計劃,未能正確預測所引進機械設備的市場使用前景,導致所購設備不能滿足工程項目的施工要求,新置設備如成「廢物」。
(3)還有的企業為了一味追求設備的生產率,盲目購置一些大型設備,但又未能充分考慮所購設備會受到資源、市場消耗能力、搬遷運輸、施工場地、環保、操作使用等諸多因素的限制,投入使用後的運轉費用難以維持,以致設備平均利用率很低,不得不停機處理,這些都給企業造成巨大的經濟損失。
3、捨不得智力投資
(1)雖然目前大部分施工企業都根據自己企業的實際情況,設立了機務管理部門,但由於機構、人員更迭較為頻繁,設備管理及維修人員接受專業教育時間短,管理人員對設備管理的整體認識尚較模糊,技術管理水平參差不齊,在實施管理過程中,還未能規范地開展機管工作。
(2)而有些企業只是片面注重眼前利益,寧願花耗大量資金用於購買先進設備,但在管理人才培訓等智力投資方面卻顯得過分吝惜,捨不得花錢。這樣,就算有再先進的設備,但管理跟不上、人員素質低劣,是很難適應機械自動化、機電液一體化程度高的設備管理需要。
4、機械設備的使用與保養相互脫節
(1)目前大多數施工企業雖然都實行定人定機制度,即每個操作人員固定使用一台機械設備,但卻忽略了定人保養制度,沒有把機械設備維修保養的各項規章制度明確落實到個人。正因為如此,操作人員往往只是「包用不包修」,維修人員也是馬虎應付了事,每當機械設備出現故障,操作人員與維修人員往往互相推卸責任。這樣,不但影響了產量、質量,也增加了維修費用、運轉費用以及降低了設備的使用壽命。
(2)此外,不少項目負責人只考慮眼前利益,沒有從長遠打算,短期行為嚴重,只注意產值與效益掛鉤,在設備管理使用上表現為「重用輕管」,為了趕工期、搶進度,而不惜拼設備,造成機械設備常常處於超負荷狀況工作,或帶「病」作業,甚至違章操作,其結果是該工程項目完工後,機械設備嚴重磨損老化,而調運到新工程又需花費大量的精力與費用進行整修,造成施工工期貽誤,項目部之間在維修費用上互相推諉,固定資產無形流失。
5、設備維修「滯後」,浪費嚴重
(1)由於目前大部分施工企業還未能有效地實行點檢制度等保養措施,設備維修管理往往局限於「事後維修」,「預防維修」意識不夠重視,對設備的故障及劣化現象也就未能早期發覺、早期預防、早期修理,以致造成人力、物力、財力不必要的浪費。
(2)施工企業機械設備「浪費維修」的現象也十分嚴重,個別維修人員為了貪圖方便,對一些仍有很大修復價值的舊件不加以修復利用,任憑其主觀隨意地報廢,更有甚者,不考慮其它設備的整體性能,採取「拆東牆補西牆」的做法,得過且過,只要機械能動就交差了事,結果也只會是事倍功半。
4. 機械設備維護管理中的常見問題有哪些
機械設備在長期的使用過程中,機械的部件磨損,間隙增大,配合改變,直接影響到設備原有的平衡,設備的穩定可靠性均會有相當程度的降低,甚至會導致機械設備喪失其固有的基本性能,無法正常使用。機械設備維修管理是一項技術全面、要求高、相互協同的工程。整個工程中設備維護間隔和周期的控制,維修項目的實施,維修改進等問題都需要制定出合適的管理維修規章制度。
機械設備維修管理中的常見問題和解決方案:
一、機械設備管理的常見問題
(1)管理模式相對落後
傳統的管理模式,不考慮維修是否符合現實的經濟性,故這種管理模式是落後的,管理不僅要考慮的需要,更要追求維修的經濟性,合理降低維修投入。
(2)管理系統不健全
管理沒有健全的可行性高的管理,設備管理得不到應有的重視,沒有投入管理的常備資金,導致整體管理水平低下。
(3)維修人員素質參差不齊
企業普遍精簡機構,使整個維修人員群體素質低下。導致許多設備的技術改造和維修任務無法完成,或修理後的精度、性能達不到要求,影響企業的正常運轉。
(4)設備利用率低下
企業普遍採用先進設備,但缺少相關的技術,因此許多情況下設備往往會因一個很小的故障而閑置,使資源浪費。
(5)行業的指導作用減弱
相應行業設備管理隨著技術的進步變得愈加落後,使維修的「三新」難以普及,容易造成一些人為的安全事故。
二、設備維修管理的改進
(1)一對一的維修方式
各個企業的設備、性能、工藝不同,作業環境及維修條件、維修人員技術水平等的差異,使維修成為一個工程。對此企業應採用多樣化、復合化、彈性化的原則,選取合適的維修制度。
(2)不同的設備採用不同的維修模式
一些應用了液壓、電子技術的設備結構復雜,故障後維修較困難,應採用狀態監測;一些簡單機械,可採用事後維修模式;一些不可或缺的機械,應採用預防修理和狀態修理相結合的維修模式。
(3)不同的部件採用不同的維修模式
設備各個零部件的狀態、運動方式、可靠度要求等都不盡相同,對於那些結構復雜的液壓動力、控制、執行元件,應採用狀態監測模式;對於那些高速運轉部件,應採用計劃與預防相結合的維修模式;而車架之類的部件,可採用事後維修模式。
(4)不同的場合採用不同的維修模式
通常認為確定出設備故障的維修模式後,便可以在所有的同類設備上使用,事實上不能這么做。這是因為同類設備在不同場合有著不同的期望性能,另外同類設備在不同的環境下發生相同的故障可能會有不同的後果。
三、機床設備操作的規程
操作人員對於本崗位的設備,負有管好、用好、維護好的責任,要做到「四懂三會」(懂結構、懂原理、懂性能、懂用途;會使用、會維護保養、會排除故障)
(1)正確使用設備
操作人員要嚴格遵守操作規程、熟悉操作(包括開車前的檢修准備、調整切換、停車和事故處理等),認真控制設備運行中的各項參數(如溫度、壓力、流量、時間、轉速、電壓、電流等),嚴禁超溫、超壓、超負荷運行。
(2)認真檢查設備
操作人員應根據工藝流程確定巡迴檢查路線,嚴格執行巡迴檢查制度,採用聽、看、摸、比、聞等手段檢查設備運行情況。發現不正常情況及時查明原因及時處理,遇有危險情況時應作緊急處理,同時作好檢查記錄。
(3)精心維護設備
認真做好設備的潤滑保養,實行潤滑(定質、定人、定點、定量、定期)的「五定」的制度。要經常檢查,注意防塵、防潮、防腐蝕、防冰凍。傳動設備要定期盤車和切換,對主要設備的交接要有詳細記錄。
5. 機械故障狀態主要有哪些
1. 磨損所致設備命現象累計達某使用程度壽終寢想修都沒修更新換代點高精回密設備表現明答顯設備磨損形磨損形磨損二種形磨損指:設備使用程發物質磨損或由於環境自侵蝕造物理、化變化形磨損指:由於科技術進步使設備使用價值降低甚至淘汰2. 異操作所致幾乎所設備作順序都嚴格要求由隨意操作遵守操作規程直接導致或加速其產故障現場管理未熟練新錯誤操作、設定都損壞設備直接殺手3. 非改變其功能所致設備設計潛著該功能其進行改造恐怕礙怕沒該項功能卻硬要強加該功能要設備命4. 超負荷使用停機停二十四連軸轉足三百六十五壞停;壞修急著要翻本山寨廠典型設備使用雖設備超負荷狀態暫看故障發超負荷運轉卻使合設備產疲勞化、磨損進程加快終導致壽命縮短5. 設計潛良素設計末能充研討清楚相關事項匆匆馬導致使用階段故障於進行二補丁設計三補丁設計……遲遲定型設備讓放使用6. 維護手欠佳流設備二流操作三流維護設備看叫干給飯吃連基本清潔都搞致故障逐漸演變故障
6. 什麼是機械設備故障,如何分類
什麼是設備故障?
所謂設備故障,一般是指設備失去或降低其規定功能的事件或現象,表現為設備的某些零件失去原有的精度或性能,使設備不能正常運行、技術性能降低,致使設備中斷生產或效率降低而影響生產。
設備故障的分類
由於機器設備多種多樣,因而故障的形式也有所不同,必須對其進行分類研究,以確定採用何種診斷方法,故障分類的形式主要有幾種:
1、按故障存在的程度分類:
•暫時性故障:這類故障帶有間斷性,是在一定條件下,系統所產生的功能上的故障,通過調整系統參數或運行參數,不需要更換零部件又可恢復系統的正常功能;
•永久性故障:這類故障是由某些零部件損壞而引起的,必須經過更換或修復後才能消除故障。這類故障還可分為完全喪失所應有的完全性故障及導致某些局部功能喪失的局部性故障。
2、按故障發生、發展的進程分類:
•突發性故障:出現故障前無明顯徵兆,難以靠早期試驗或測試來預測。這類故障發生時間很短暫,一般帶有破壞性,如轉子的斷裂,人員誤操作引起設備的損毀等屬於這一類故障;
•漸發性故障:設備在使用過程中某些零部件因疲勞、腐蝕、磨損等使性能逐漸下降,最終超出所允許值而發生的故障。這類故障佔有相當大的比重,具有一定的規律性,能通過早期狀態監測和故障預備來預防。
3、按故障嚴重程度分類:
•破壞性故障:它既是突發性又是永久性的,故障發生後往往危及設備和人身安全;
•非破壞性故障:一般它是漸發性的又是局部性的,故障發生後暫時不會危及設備和人身的安全。
4、按故障發生的原因分類:
•外因故障:因操作人員操作不當或條件惡化而造成的故障,如調節系統的誤動作,設備的超速運行等;
•內因故障:設備在運行過程中,因設計或生產方面存在的潛在隱患而造成的故障。如設備上的薄弱環節,製造商殘余的局部應力和變形,材料的缺陷等都是潛在的因素。
5、按故障相關性分類:
•相關故障:也可稱間接故障。這種故障是由設備其他部件引起的,如滑動軸承因斷油而燒瓦的故障是因油路系統故障而引起的,這一點在故障診斷中應予注意;
•非相關故障:也可稱直接故障。這是因零部件的本身直接因素引起的對設備進行故障診斷首先應診斷這類故障。
7. 造成設備故障的主要原因有哪些
磨損所致。
異常操作所致。
非法改變其功能所致。
超負荷使用。
設計上專潛在不良因素屬。
維護手法欠佳。
8. 機械設備故障診斷技術有哪些應用
1、 故障診斷的發展現狀
目前, 國內檢測診斷技術的研究主要集中在以下幾個方面:
( 1) 感測技術研究: 感測技術是反映設備狀態參數的儀表技術。國內先後開發了各種類型的感測器, 如屯渦流感測器、速度感測器、加速度感測器和溫度感測器等; 最近開發的感測技術有光導纖維、激光、聲發射等。
(2)關於信號分析與處理技術的研究: 從傳統的譜分析、時序分析和時域分析, 開始引入了一些先進的信號分析手段, 如快速傅立葉變換, Wigner譜分析和小波變換等。這類新方法的引入彌補了傳統分析法的不足。
(3)關於人工智慧和專家系統的研究: 這方面的研究已成為診斷技術的發展主流, 目前已有日程機械故障診斷專家系統,但這一技術在工程方面的研究尚未達到人們所期望的水平。
(4)關於神經網路的研究: 比如旋轉機械神經網路分類系統等的研究已經取得了應用, 取得了滿意的效果。
(5)關於診斷系統的開發與研究: 從單機巡檢與診斷到上下位機式主從機結構, 直至以網路為基礎的布式系統的結構越來越復雜, 實時性越來越高。
(6)專門化與攜帶型診斷儀器和設備的研製與開發。目前, 我國的冶金、電力、化工等行業的故障診斷技術己經很成熟, 得到了廣泛的應用。
2 現代故障診斷方法
工程機械運行的狀態千差萬別,出現的故障也是多種多樣,採用的診斷方法也各不相同。在眾多的診斷方法中,比較常用的診斷方法有振動監測診斷方法、無損檢測技術、溫度診斷方法和鐵譜分析方法等。近十幾年來,模糊診斷、故障樹分析、專家系統、人工神經網路等新的診斷技術不斷出現,故障診斷技術逐步向智能化方向發展。
(1) 故障樹診斷方法
故障樹診斷方法是從研究系統中最不希望發生的故障狀態( 結果) 出發,按照一定的邏輯關系從總體到部件一層層的逐級細化,推理分析故障形成的原因,最終確定故障發生的最初基
本原因、影響程度和發生概率。它是一種圖形演繹法,把系統故障與導致該故障的各種因素形象地繪成故障圖表,能較直觀地反映故障、元部件、系統及因素、原因之間的相互關系,也能定量計算故障程度、概率、原因等。該方法直觀、快速診斷、知識庫很容易動態修改,但其缺點是受主觀因素影響較大,診斷結果嚴重依賴於故障樹信息的正確性和完整性,不能診斷不可預知的故障。
(2)故障診斷專家系統
專家系統是一種基於知識的人工診斷系統,是利用大量人類專家的知識和推理方法求解復雜的實際問題的人工智慧程序。故障診斷專家系統是研究最多、應用最廣的一類智能診斷技術,主要用於沒有精確數學模型或很難建立數學模型的復雜系統。專家系統存在的主要問題是知識獲取困難、運行速度慢。在採用先進感測技術與信號處理技術的基礎上研製開發的故障診斷專家系統,將現代科學的優勢同領域專家豐富經驗與思維方式的優勢結合起來,已成為故障診斷技術發展的主要方向。
(3) 基於模糊數學的故障診斷方法
工程機械的狀態信號傳播途徑復雜,故障與特徵參數間的映射關系模糊,再加上邊界條件的不確定性、運行工況的多變性,使故障徵兆和故障原因之間難以建立准確的對應關系,用傳統的二值邏輯顯然不合理,因此選用隸屬度函數,用相應的隸屬度來描述這些症狀存在的傾向性。基於模糊數學的故障診斷方法就是通過某些症狀的隸屬度和模糊關系矩陣來求出各種故障原因的隸屬度,以表徵各種故障的傾向性,從而可以減少許多不確定因素給診斷工作帶來的困難。但是對於復雜的診斷系統,要建立正確的模糊規則和隸屬度函數非常困難,而且需要消耗大量的時間。
(4 )基於神經網路的故障診斷方法
神經網路是一種信息處理系統,是為模仿人腦工作方式而設計的,它帶有大量按一定方式連接的和並行分布的處理器。由工程機械各個系統的信息提取故障特徵,通過學習訓練樣本來確定故障判決規則,從而進行故障診斷。用於故障診斷的神經網路能夠在出現新故障時通過自學習不斷調整權值,可以提高故障的正確檢測率,降低漏報率和誤報率。神經網路具有對故障的聯想記憶、模式匹配和相似歸納能力,以實現故障和徵兆之間復雜的非線性映射關系。對於多故障、多過程的復雜工程機械以及突發性故障或其他異常現象,其故障形成的原因與徵兆的因果關系錯綜復雜,藉助神經網路系統來解決是行之有效的。
(5) 支持向量機的故障診斷方法
典型故障數據樣本的嚴重不足是制約故障智能診斷技術發展的主要原因之一。支持向量機( SVM)是一種基於統計學習理論的新型機器學習方法,其目標是得到現有信息下的最優解而不僅僅是樣本數趨於無窮大時的最優解。這一點特別適合於故障診斷這種小樣本情況的實際問題解決
9. 什麼是設備故障,都有哪些種類類型
所謂設備故障,一般是指設備失去或降低其規定功能的事件或現象,表現為設備的某些零件失去原有的精度或性能,使設備不能正常運行、技術性能降低,致使設備中斷生產或效率降低而影響生產。
設備在使用過程中,由於磨擦、外力、應力及化學反應的作用,零件總會逐漸磨損和腐蝕、斷裂導致因故障而停機。加強設備保養維修,及時掌握零件磨損情況,在零件進入劇烈磨損階段前,進行修理更換,就可防止故障停機所造成的經濟損失。
故障這一術語,在實際使用時常常與異常、事故等詞語混淆。所謂異常,意思是指設備處於不正常狀態,那麼,正常狀態又是一種什麼狀態呢?如果連判斷正常的標准都沒有,那麼就不能給異常下定義。對故障來說,必須明確對象設備應該保持的規定性能是什麼,以及規定的性能現在達到什麼程度,否則,同樣不能明確故障的具體內容。假如某對象設備的狀態和所規定的性能范圍不相同,則要認為該設備的異常即為故障。反之,假如對象設備的狀態,在規定性能的許可水平以內,此時,即使出現異常現象,也還不能算作是故障。總之,設備管理人員必須把設備的正常狀態、規定性能范圍,明確地制訂出來。只有這樣,才能明確異常和故障現象之間的相互關系,從而,明確什麼是異常,什麼是故障。如果不這樣做就不能免除混亂。
事故也是一種故障,是側重安全與費用上的考慮而建立的術語,通常是指設備失去了安全的狀態或設備受到非正常損壞等。
設備故障按技術性原因,可分為四大類:即磨損性故障、腐蝕性故障、斷裂性故障及老化性故障。
1、磨損性故障
由於運動部件磨損,在某一時刻超過極限值所引起的故障。所謂磨損是指機械在工作過程中,互相接觸做相互運動的對偶表面,在摩擦作用下發生尺寸、形狀和表面質量變化的現象。按其形成機理又分為粘附磨損、表面疲勞磨損、腐蝕磨損、微振磨損等4種類型。
2、腐蝕性故障
按腐蝕機理不同又可分化學腐蝕、電化學腐蝕和物理腐蝕3類。
化學腐蝕:金屬和周圍介質直接發生化學反應所造成的腐蝕。反應過程中沒有電流產生。電化學腐蝕:金屬與電介質溶液發生電化學反應所造成的腐蝕。反應過程中有電流產生。
物理腐蝕:金屬與熔融鹽、熔鹼、液態金屬相接觸,使金屬某一區域不斷熔解,另一區域不斷形成的物質轉移現象,即物理腐蝕。
在實際生產中,常以金屬腐蝕不同形式來分類。常見的有8種腐蝕形式,即均勻腐蝕、電偶腐蝕、縫隙腐蝕、小孔腐蝕、晶間腐蝕、選擇性腐蝕、磨損性腐蝕、應力腐蝕。
3、斷裂性故障
可分脆性斷裂、疲勞斷裂、應力腐蝕斷裂、塑性斷裂等。
脆性斷裂:可由於材料性質不均勻引起;或由於加工工藝處理不當所引起(如在鍛、鑄、焊、磨、熱處理等工藝過程中處理不當,就容易產生脆性斷裂);也可由於惡劣環境所引起;如溫度過低,使材料的機械性能降低,主要是指沖擊韌性降低,因此低溫容器(-20℃以下)必須選用沖擊值大於一定值的材料。再如放射線輻射也能引起材料脆化,從而引起脆性斷裂。
疲勞斷裂:由於熱疲勞(如高溫疲勞等)、機械疲勞(又分為彎曲疲勞、扭轉疲勞、接觸疲勞、復合載荷疲勞等)以及復雜環境下的疲勞等各種綜合因素共同作用所引起的斷裂。
應力腐蝕斷裂:一個有熱應力、焊接應力、殘余應力或其他外加拉應力的設備,如果同時存在與金屬材料相匹配的腐蝕介質,則將使材料產生裂紋,並以顯著速度發展的一種開裂。如不銹鋼在氯化物介質中的開裂,黃銅在含氨介質中的開裂,都是應力腐蝕斷裂。又如所謂氫脆和鹼脆現象造成的破壞,也是應力腐蝕斷裂。
塑性斷裂:塑性斷裂是由過載斷裂和撞擊斷裂所引起。
4、老化性故障
上述綜合因素作用於設備,使其性能老化所引起的故障。