1. 常见的机械故障有哪些
由一般工厂会计步骤确定的维护成本在多数工厂中通常构成总运营成本的大部分。在美国,传统的维护成本(即人力和材料)在过去10年内急剧上升。在1981 年,美国的工厂花费在维护其关键装置系统上的成本超过了6000 亿美元。在1991 年,这种成本已经升至8000 多亿美元,而在2000年更是破记录地达到12000 亿美元。这些数据表明,这些成本的三分之一到二分之一由于采用无效的维护管理方法而被浪费掉。美国工业界再也无法容忍这种另人难以置信的无效率,它们希望参与世界市场上的竞争。有关其他国家的这方面的数据还比较少,但我们相信,情况基本上是相同的。 这种无效使用维护支出的主要原因是,缺乏对何时需要以及需要何种维护以维护、修理或更换工厂或设施内的关键机器、设备和系统进行量化的实际数据。通常,维护机构不对设备性能、执行的维护任务、故障历史或其他数据进行跟踪,而这些数据可以(并且应该)用于对将会防止过早发生故障、延长关键工厂资产的使用寿命并降低其生命循环成本的任务进行计划和安排。相反,在许多情况下,维护计划安排仍然由设备故障情况以及维护人员的直觉来决定,维护人员可以任意决定日常维护的类型和频率。例如,多数采用热成像检查方法的设施每隔半年或6 个月进行一次检查。这是一种没有任何实际数据根据的纯任意的决定。 红外监视和振动监视等基于微处理器的仪器可被用来对关键工厂设备、机器和系统的工作状况进行监视。从这些仪器获得的信息提供了有效管理维护操作的方法。至少,它们可以降低或消除不必要的维修、防止灾难性的机器故障并降低无效的维护操作对制造及生产工厂利润的不利影响。当其功能被充分利用时,这些仪器就提供了将总体工厂性能、机器有用寿命以及设施及其资产的寿命循环成本实现最佳化的方法。基于计算机的维护管理系统可提供历史数据以及使用从预知性维护技术(如红外监视和振动监视)得到的数据的方法。 工业和加工工厂通常使用两种类型维护管理,即“运转至出现故障”和“预防性维护”。 运转至出现故障管理 运转至出现故障管理的思想简单明了。设备出现故障时对它进行维修。这种“不出故障就不维修”的机器装置维护方法是自第一个制造工厂建立以来构成维护运行的一个主要部分,听起来倒也合理。采用运转至出现故障管理的工厂在机器或系统出现故障之前不会在维护上花费任何资金。运转至出现故障是一种反应性的管理技术,它会在采取任何维护行动之前等待机器或设备出现故障。确切地说,这是一种“无维护”管理方法。它也是最为昂贵的维护管理方法。 但是应该说,极少有工厂采用真正的运转至出现故障的管理方法。在几乎所有情况下,工厂将执行基本的预防性维护任务,即润滑、机器调整和其他调整,甚至在一个运转至出现故障的管理环境中也是如此。但是在这种管理方式下,在设备出现故障之前,机器和其他工厂设备不会被改制或者进行大的维修。 与这种维护管理相关的主要费用是: 高备件库存成本; 高超时劳动力成本; 机器停机时间长,以及生产能力低。 因为没有对维护要求进行预期,采用运转至出现故障管理的工厂必须能够对工厂内所有可能发生的故障做出反应。这种反应性管理方法迫使管理部门要维持大量的备件库存,它们包括备用机器,或者至少包括用于工厂中所有关键设备的所有主要部件。一种替代方法是,工厂可以依赖于设备厂商迅速提供所有所需备件。即使可采用后面一种方法,快速交付的额外费用也会大大增加维修备件的成本并以及纠正机器故障所需的停机时间。为了将由意外机器故障造成的对生产的影响降到最低程度,维护人员还必须能够立即对所有机器故障做出反应。 这种这种反应性维护管理的最终结果是较高的维护成本和较低的加工机器利用率。对维护成本的分析表明,在反应性或运转至出现故障管理模式下进行维修的成本是有计划或预防性维护模式下进行的相同维护的成本的 3 倍。对维修进行计划安排可使工厂将维修时间和有关的劳动力成本降到最低。它还提供了一种可减少快速交付和生产下降等负面影响的方法。 预防性维护对于预防性维护具有多种定义,但所有的管理计划都是按照时间来安排的。换言之,维护任务是按照机器运行的时间或小时数进行的,它们基于特定类型工厂设备的统计数据或历史数据。一台新机器在最初几个小时或几周运转时间内出现故障的可能性非常高,这些故障通常是由制造或安装问题引起。过了这段初始时期之后,在较长时间内出现故障的可能性相对较低。在此正常运转期之后,出现故障的可能性会随着机器运转时间或小时数的增加而急剧增加。在预防性维护管理中,机器检查、润滑、维修或改制都基于平均无故障时间统计数据进行计划安排。 预防性维护的实际执行变化很大。一些计划步骤非常有限,仅包含润滑和较小的调整。更多的综合预防性维护计划将对工厂中所有机器的维修、润滑、调整和机器改制等工作进行计划安排。所有这些预防性维护计划的共同标志是它们都具有计划安排指南。所有预防性维护管理计划都假设,机器状况将在通常适用于该类特定机器的统计时间范围内恶化。例如,单级、卧式外壳分离式离心泵通常运转18 个月后就要更换其磨损部件。使用预防性维护技术,在该泵运转17 个月后就要使其停止运转并进行改制。 这种方法的问题是,运转模式以及与系统或装置相关的变量会直接影响机器的正常工作寿命。对于用于输送水用于输送磨损性泥浆的泵来说,平均无故障时间 (MTBF) 是不同的。使用 MTBF 统计数据来安排维护的一般结果是要进行不必要的维修或发生灾难性的故障。在上例中,该泵在 17 个月之后可能就不需要进行改制。因此,用于进行维修的劳动力和材料就被浪费掉了。采用预防性维护的第二种选择甚至更为昂贵。如果泵在17 个月之前就出现故障,我们就会被迫采用运转至出现故障技术进行维修。对维护成本的分析显示,在反应性(故障后)模式下进行维修的成本通常是在计划安排基础上进行的相同维修的成本的3 倍。 预知性维护预知性维护是一种运转状况驱动的预防性维护程序。预知性维护不依赖于工业或工厂内平均寿命统计数据(即平均无故障时间)来计划安排维护活动,而是对运转状况、效率、热量分布和其他指标进行直接监视,以确定实际的平均无故障时间或将危害到工厂或设施内所有关键系统装置运转的效率损失。传统的基于时间的方法至多可为正常机器系列寿命跨度提供一种指南。在预防性或运转至出现故障计划中对维护或改制计划安排所做的最后决定必须要根据维护管理者的直觉和个人经验做出。 增加综合预知性维护计划可以并且将会提供关键设备运转状况的实际数据,包括效率、每个机器系列的实际机械状况以及每个过程系统的运转效率。预知性维护不依赖于工业或工厂内平均寿命统计数据(即平均无故障时间)来计划安排维护活动,而是对机械状况、系统效率和其他指标进行直接监视,以确定实际的平均无故障时间或工厂内每个机器系列和系统的效率损失。这种数据为维护管理层提供了有效计划和安排维护活动所需的实际数据。 预知性维护还具有更多的功效。它提供了提高制造和生产工厂的生产率、产品质量和总体效率的方法。预知性维护并不是在目前市场上作为预知性维护工具销售的振动监视、红外成像、润滑油分析或任何其他单个非破坏性测试技术。它是一种理念或者态度,简单地说,就是利用工厂设备和系统的实际运转状况来促使整个工厂装置运转最佳化。综合预知性维护管理计划使用大多数经济有效的工具(即热成像、振动监视、摩擦测量和其他非破坏性测试方法)的组合,以获得关键工厂系统的实际运转状况,并根据这种实际数据按需计划安排所有维护活动。 将预知性维护包含于一个综合性维护管理计划中,就可以实现工厂机器的最佳利用,并大大降低维护成本。这样做还会提高产品质量、生产效率和利润。 预知性维护计划可以将工厂内未经计划的所有电气和机械设备停机降到最低程度,并确保维修过的设备处于另人接受的状况。该计划还可在问题变得严重之前对它们加以识别。如果问题早期得到检测并进行维修,多数问题的严重性可降到最低程度。正常机械失效会以一个与其严重性成正比的速度恶化。如果问题得到早期检测,则在多数情况下可以避免进行大的维修。 获得的好处 有效运用预防性维护(包括预知性维护技术),将消除33% 至50% 维护支出中的大部分,这些支出被很多制造和生产厂商浪费掉了。根据美国的历史数据,由有效的预防性/预知性维护程序带来的初始节约涉及以下几个方面:1. 消除由设备或系统故障引起的未经计划的停机时间。通常,在前两年内成本可降低40% 至60%,在五年内可达到并维持90%的成本降低。2. 增加人员利用率。从统计上看,一个维护人员每个班次的的实际工作时间占24.5%或大约2 小时。通过识别在工厂资源中纠正缺陷所需的精确维修任务以及纠正问题所需的部件、工具和支持,预防性/预知性维护可显著增加有效实际工作时间。多数工厂已经能够达到并维持75% 至85% 的有效利用率。3. 提高生产能力。有效的预防性/预知性维护程序的主要好处是可提供工厂的产出或生产能力。短期(即1 到3 年)可持续生产能力的增加已经达到15% 和40%。已经取得长期75% 至80% 的提高。4. 降低维护支出。在一些情况下,实际维护支出会在实施有效的预防性/预知性维护计的第一年内会增加。这种支出的增加通常会达到10% 至15%,它是由使用预知性技术所发现的固有可靠性问题引起的。在消除这些问题之后,通常会取得35% 至60% 的人力和材料成本降低。5. 延长使用寿命。通常,工厂资源的使用寿命可延长33% 至60%。使用寿命的延长得益于在发生对设备的损坏之前就检测出初发问题或与最佳工作状况的偏离。进行较小的调整或维修而不让小的缺陷变为严重问题几乎可以无限延长设备的有效使用寿命。 总结 无效的管理方法以及对工厂资源缺乏即时、实际的了解会带来认为造成的高维护成本,在这方面,世界范围内几乎每个制造和生产设施都存在巨大的机遇。有效使用预防性/预知性维护技术提供了充分利用这种机遇的方法。
2. 机械故障的类型类型有哪些
所谓机械故障,就是指机械系统(零件、组件、部件或整台设备乃至一系列的设备组回合)已偏离其设备状态而丧失答部分或全部功能的现象。
如某些零件或部件损坏,致使工作能力丧失;发动机功率降低;传动系统失去平衡和噪声增大;工作机构的工作能力下降;燃料和润滑油的消耗增加等,当其超出了规定的指标时,均属于机械故障。
机械的故障表现在它的结构上主要是它的零件损坏和零件之间相互关第的破坏。如零件的断裂、变形、配合件的间隙增大或过盈可以丧失,固定和紧固装置的松动和失效等。
3. 机械管理中存在的问题及原因有哪些
机械管理是指施工企业对机械设备的装备购置、经营生产、使用维修、更新改造、处理报废等全过程管理工作的总称,它包括机械设备的物质运动和价值运动全过程的一切管理工作。
管理工程机械是当前施工企业从事施工生产极其重要的工具。随着建筑工程市场竞争的日益激烈,企业改革的进一步深化,工程机械在现代化建筑施工中的作用已尤为突出,机械设备管理在施工企业中也越来越受到重视。但由于各方面因素的影响,施工企业在机械设备管理过程中仍面临着许多实际问题需要解决,如:工程机械装备落后与施工要求逐步提高之间不配套,专业技术力量薄弱与机械装备技术先进之间不满足,企业设备管理水平低与施工机械化程度高之间不适应等。而古语有云:“工欲善其事,必先利其器”。由此可见,如何设法搞好施工企业机械设备管理工作,正确分析与解决管理过程中的各种矛盾关系,管好、用好、养好、修好施工机械,对提高企业设备管理水平和技术水平,加快施工进度,提高工作效率,降低劳动强度,增强企业的市场竞争力都有十分重要的现实意义。
机械管理中存在的问题及原因:
1、管理机构不健全,管理制度不完善
(1)一个施工企业要搞好机械设备管理工作,需要适当建立和健全相应的管理机构,明确制定各级机构、人员的职责,这是机械设备管理工作顺利进行的组织保证。在施工过程中,工程项目往往点多线长,设备、人员调动频繁,而施工企业却普遍存在着管理班子不全,人员力量薄弱等现象。因为他们错误地认为,机械设备管理是施工现场的事,管理部门与基层单位只局限于个别业务上的联系,以致盲目地精简机构、压缩甚至取消设备管理机构及管理人员,或将其工作职能并入其他部门兼管。由此必然导致管理层与操作层之间上下脱节,出现谁也不管的局面,设备管理工作很难实施。
(2)其次,相当一部分施工企业仍缺乏完整、严格的机械设备管理制度,对机械设备的台账、技术资料档案的建立等工作尚未完善,管理工作无章可循、管理无序,有的企业甚至在购买了新设备后,没有及时或根本不入账,造成管理工作相当被动,设备糊涂使用,严重的甚至造成国有资产的流失。
2、机械装备落后,设备盲目购置
(1)随着建筑市场竞争的日益激烈,建设单位对施工企业的工程质量、工程进度的要求也越来越高,市场竞争已演化为人才与设备的竞争。与此同时,由于高新技术的高速发展,施工企业现有的机械设备已显得过于陈旧,其机械设备整体技术状况已进入老化阶段,大半处于落后水平,造成企业在部分大型项目的投标及施工组织上受到限制,在一定程度上制约了企业的发展。
(2)为了适应当前形势,施工企业的确需要适当引进一些国内外较为先进的机械设备,以提高企业的技术装备水平。但有些企业没有根据自己企业发展的需要,未能科学地制订机械设备的发展规划和购置计划,未能正确预测所引进机械设备的市场使用前景,导致所购设备不能满足工程项目的施工要求,新置设备如成“废物”。
(3)还有的企业为了一味追求设备的生产率,盲目购置一些大型设备,但又未能充分考虑所购设备会受到资源、市场消耗能力、搬迁运输、施工场地、环保、操作使用等诸多因素的限制,投入使用后的运转费用难以维持,以致设备平均利用率很低,不得不停机处理,这些都给企业造成巨大的经济损失。
3、舍不得智力投资
(1)虽然目前大部分施工企业都根据自己企业的实际情况,设立了机务管理部门,但由于机构、人员更迭较为频繁,设备管理及维修人员接受专业教育时间短,管理人员对设备管理的整体认识尚较模糊,技术管理水平参差不齐,在实施管理过程中,还未能规范地开展机管工作。
(2)而有些企业只是片面注重眼前利益,宁愿花耗大量资金用于购买先进设备,但在管理人才培训等智力投资方面却显得过分吝惜,舍不得花钱。这样,就算有再先进的设备,但管理跟不上、人员素质低劣,是很难适应机械自动化、机电液一体化程度高的设备管理需要。
4、机械设备的使用与保养相互脱节
(1)目前大多数施工企业虽然都实行定人定机制度,即每个操作人员固定使用一台机械设备,但却忽略了定人保养制度,没有把机械设备维修保养的各项规章制度明确落实到个人。正因为如此,操作人员往往只是“包用不包修”,维修人员也是马虎应付了事,每当机械设备出现故障,操作人员与维修人员往往互相推卸责任。这样,不但影响了产量、质量,也增加了维修费用、运转费用以及降低了设备的使用寿命。
(2)此外,不少项目负责人只考虑眼前利益,没有从长远打算,短期行为严重,只注意产值与效益挂钩,在设备管理使用上表现为“重用轻管”,为了赶工期、抢进度,而不惜拼设备,造成机械设备常常处于超负荷状况工作,或带“病”作业,甚至违章操作,其结果是该工程项目完工后,机械设备严重磨损老化,而调运到新工程又需花费大量的精力与费用进行整修,造成施工工期贻误,项目部之间在维修费用上互相推诿,固定资产无形流失。
5、设备维修“滞后”,浪费严重
(1)由于目前大部分施工企业还未能有效地实行点检制度等保养措施,设备维修管理往往局限于“事后维修”,“预防维修”意识不够重视,对设备的故障及劣化现象也就未能早期发觉、早期预防、早期修理,以致造成人力、物力、财力不必要的浪费。
(2)施工企业机械设备“浪费维修”的现象也十分严重,个别维修人员为了贪图方便,对一些仍有很大修复价值的旧件不加以修复利用,任凭其主观随意地报废,更有甚者,不考虑其它设备的整体性能,采取“拆东墙补西墙”的做法,得过且过,只要机械能动就交差了事,结果也只会是事倍功半。
4. 机械设备维护管理中的常见问题有哪些
机械设备在长期的使用过程中,机械的部件磨损,间隙增大,配合改变,直接影响到设备原有的平衡,设备的稳定可靠性均会有相当程度的降低,甚至会导致机械设备丧失其固有的基本性能,无法正常使用。机械设备维修管理是一项技术全面、要求高、相互协同的工程。整个工程中设备维护间隔和周期的控制,维修项目的实施,维修改进等问题都需要制定出合适的管理维修规章制度。
机械设备维修管理中的常见问题和解决方案:
一、机械设备管理的常见问题
(1)管理模式相对落后
传统的管理模式,不考虑维修是否符合现实的经济性,故这种管理模式是落后的,管理不仅要考虑的需要,更要追求维修的经济性,合理降低维修投入。
(2)管理系统不健全
管理没有健全的可行性高的管理,设备管理得不到应有的重视,没有投入管理的常备资金,导致整体管理水平低下。
(3)维修人员素质参差不齐
企业普遍精简机构,使整个维修人员群体素质低下。导致许多设备的技术改造和维修任务无法完成,或修理后的精度、性能达不到要求,影响企业的正常运转。
(4)设备利用率低下
企业普遍采用先进设备,但缺少相关的技术,因此许多情况下设备往往会因一个很小的故障而闲置,使资源浪费。
(5)行业的指导作用减弱
相应行业设备管理随着技术的进步变得愈加落后,使维修的“三新”难以普及,容易造成一些人为的安全事故。
二、设备维修管理的改进
(1)一对一的维修方式
各个企业的设备、性能、工艺不同,作业环境及维修条件、维修人员技术水平等的差异,使维修成为一个工程。对此企业应采用多样化、复合化、弹性化的原则,选取合适的维修制度。
(2)不同的设备采用不同的维修模式
一些应用了液压、电子技术的设备结构复杂,故障后维修较困难,应采用状态监测;一些简单机械,可采用事后维修模式;一些不可或缺的机械,应采用预防修理和状态修理相结合的维修模式。
(3)不同的部件采用不同的维修模式
设备各个零部件的状态、运动方式、可靠度要求等都不尽相同,对于那些结构复杂的液压动力、控制、执行元件,应采用状态监测模式;对于那些高速运转部件,应采用计划与预防相结合的维修模式;而车架之类的部件,可采用事后维修模式。
(4)不同的场合采用不同的维修模式
通常认为确定出设备故障的维修模式后,便可以在所有的同类设备上使用,事实上不能这么做。这是因为同类设备在不同场合有着不同的期望性能,另外同类设备在不同的环境下发生相同的故障可能会有不同的后果。
三、机床设备操作的规程
操作人员对于本岗位的设备,负有管好、用好、维护好的责任,要做到“四懂三会”(懂结构、懂原理、懂性能、懂用途;会使用、会维护保养、会排除故障)
(1)正确使用设备
操作人员要严格遵守操作规程、熟悉操作(包括开车前的检修准备、调整切换、停车和事故处理等),认真控制设备运行中的各项参数(如温度、压力、流量、时间、转速、电压、电流等),严禁超温、超压、超负荷运行。
(2)认真检查设备
操作人员应根据工艺流程确定巡回检查路线,严格执行巡回检查制度,采用听、看、摸、比、闻等手段检查设备运行情况。发现不正常情况及时查明原因及时处理,遇有危险情况时应作紧急处理,同时作好检查记录。
(3)精心维护设备
认真做好设备的润滑保养,实行润滑(定质、定人、定点、定量、定期)的“五定”的制度。要经常检查,注意防尘、防潮、防腐蚀、防冰冻。传动设备要定期盘车和切换,对主要设备的交接要有详细记录。
5. 机械故障状态主要有哪些
1. 磨损所致设备命现象累计达某使用程度寿终寝想修都没修更新换代点高精回密设备表现明答显设备磨损形磨损形磨损二种形磨损指:设备使用程发物质磨损或由于环境自侵蚀造物理、化变化形磨损指:由于科技术进步使设备使用价值降低甚至淘汰2. 异操作所致几乎所设备作顺序都严格要求由随意操作遵守操作规程直接导致或加速其产故障现场管理未熟练新错误操作、设定都损坏设备直接杀手3. 非改变其功能所致设备设计潜着该功能其进行改造恐怕碍怕没该项功能却硬要强加该功能要设备命4. 超负荷使用停机停二十四连轴转足三百六十五坏停;坏修急着要翻本山寨厂典型设备使用虽设备超负荷状态暂看故障发超负荷运转却使合设备产疲劳化、磨损进程加快终导致寿命缩短5. 设计潜良素设计末能充研讨清楚相关事项匆匆马导致使用阶段故障于进行二补丁设计三补丁设计……迟迟定型设备让放使用6. 维护手欠佳流设备二流操作三流维护设备看叫干给饭吃连基本清洁都搞致故障逐渐演变故障
6. 什么是机械设备故障,如何分类
什么是设备故障?
所谓设备故障,一般是指设备失去或降低其规定功能的事件或现象,表现为设备的某些零件失去原有的精度或性能,使设备不能正常运行、技术性能降低,致使设备中断生产或效率降低而影响生产。
设备故障的分类
由于机器设备多种多样,因而故障的形式也有所不同,必须对其进行分类研究,以确定采用何种诊断方法,故障分类的形式主要有几种:
1、按故障存在的程度分类:
•暂时性故障:这类故障带有间断性,是在一定条件下,系统所产生的功能上的故障,通过调整系统参数或运行参数,不需要更换零部件又可恢复系统的正常功能;
•永久性故障:这类故障是由某些零部件损坏而引起的,必须经过更换或修复后才能消除故障。这类故障还可分为完全丧失所应有的完全性故障及导致某些局部功能丧失的局部性故障。
2、按故障发生、发展的进程分类:
•突发性故障:出现故障前无明显征兆,难以靠早期试验或测试来预测。这类故障发生时间很短暂,一般带有破坏性,如转子的断裂,人员误操作引起设备的损毁等属于这一类故障;
•渐发性故障:设备在使用过程中某些零部件因疲劳、腐蚀、磨损等使性能逐渐下降,最终超出所允许值而发生的故障。这类故障占有相当大的比重,具有一定的规律性,能通过早期状态监测和故障预备来预防。
3、按故障严重程度分类:
•破坏性故障:它既是突发性又是永久性的,故障发生后往往危及设备和人身安全;
•非破坏性故障:一般它是渐发性的又是局部性的,故障发生后暂时不会危及设备和人身的安全。
4、按故障发生的原因分类:
•外因故障:因操作人员操作不当或条件恶化而造成的故障,如调节系统的误动作,设备的超速运行等;
•内因故障:设备在运行过程中,因设计或生产方面存在的潜在隐患而造成的故障。如设备上的薄弱环节,制造商残余的局部应力和变形,材料的缺陷等都是潜在的因素。
5、按故障相关性分类:
•相关故障:也可称间接故障。这种故障是由设备其他部件引起的,如滑动轴承因断油而烧瓦的故障是因油路系统故障而引起的,这一点在故障诊断中应予注意;
•非相关故障:也可称直接故障。这是因零部件的本身直接因素引起的对设备进行故障诊断首先应诊断这类故障。
7. 造成设备故障的主要原因有哪些
磨损所致。
异常操作所致。
非法改变其功能所致。
超负荷使用。
设计上专潜在不良因素属。
维护手法欠佳。
8. 机械设备故障诊断技术有哪些应用
1、 故障诊断的发展现状
目前, 国内检测诊断技术的研究主要集中在以下几个方面:
( 1) 传感技术研究: 传感技术是反映设备状态参数的仪表技术。国内先后开发了各种类型的传感器, 如屯涡流传感器、速度传感器、加速度传感器和温度传感器等; 最近开发的传感技术有光导纤维、激光、声发射等。
(2)关于信号分析与处理技术的研究: 从传统的谱分析、时序分析和时域分析, 开始引入了一些先进的信号分析手段, 如快速傅立叶变换, Wigner谱分析和小波变换等。这类新方法的引入弥补了传统分析法的不足。
(3)关于人工智能和专家系统的研究: 这方面的研究已成为诊断技术的发展主流, 目前已有日程机械故障诊断专家系统,但这一技术在工程方面的研究尚未达到人们所期望的水平。
(4)关于神经网络的研究: 比如旋转机械神经网络分类系统等的研究已经取得了应用, 取得了满意的效果。
(5)关于诊断系统的开发与研究: 从单机巡检与诊断到上下位机式主从机结构, 直至以网络为基础的布式系统的结构越来越复杂, 实时性越来越高。
(6)专门化与便携式诊断仪器和设备的研制与开发。目前, 我国的冶金、电力、化工等行业的故障诊断技术己经很成熟, 得到了广泛的应用。
2 现代故障诊断方法
工程机械运行的状态千差万别,出现的故障也是多种多样,采用的诊断方法也各不相同。在众多的诊断方法中,比较常用的诊断方法有振动监测诊断方法、无损检测技术、温度诊断方法和铁谱分析方法等。近十几年来,模糊诊断、故障树分析、专家系统、人工神经网络等新的诊断技术不断出现,故障诊断技术逐步向智能化方向发展。
(1) 故障树诊断方法
故障树诊断方法是从研究系统中最不希望发生的故障状态( 结果) 出发,按照一定的逻辑关系从总体到部件一层层的逐级细化,推理分析故障形成的原因,最终确定故障发生的最初基
本原因、影响程度和发生概率。它是一种图形演绎法,把系统故障与导致该故障的各种因素形象地绘成故障图表,能较直观地反映故障、元部件、系统及因素、原因之间的相互关系,也能定量计算故障程度、概率、原因等。该方法直观、快速诊断、知识库很容易动态修改,但其缺点是受主观因素影响较大,诊断结果严重依赖于故障树信息的正确性和完整性,不能诊断不可预知的故障。
(2)故障诊断专家系统
专家系统是一种基于知识的人工诊断系统,是利用大量人类专家的知识和推理方法求解复杂的实际问题的人工智能程序。故障诊断专家系统是研究最多、应用最广的一类智能诊断技术,主要用于没有精确数学模型或很难建立数学模型的复杂系统。专家系统存在的主要问题是知识获取困难、运行速度慢。在采用先进传感技术与信号处理技术的基础上研制开发的故障诊断专家系统,将现代科学的优势同领域专家丰富经验与思维方式的优势结合起来,已成为故障诊断技术发展的主要方向。
(3) 基于模糊数学的故障诊断方法
工程机械的状态信号传播途径复杂,故障与特征参数间的映射关系模糊,再加上边界条件的不确定性、运行工况的多变性,使故障征兆和故障原因之间难以建立准确的对应关系,用传统的二值逻辑显然不合理,因此选用隶属度函数,用相应的隶属度来描述这些症状存在的倾向性。基于模糊数学的故障诊断方法就是通过某些症状的隶属度和模糊关系矩阵来求出各种故障原因的隶属度,以表征各种故障的倾向性,从而可以减少许多不确定因素给诊断工作带来的困难。但是对于复杂的诊断系统,要建立正确的模糊规则和隶属度函数非常困难,而且需要消耗大量的时间。
(4 )基于神经网络的故障诊断方法
神经网络是一种信息处理系统,是为模仿人脑工作方式而设计的,它带有大量按一定方式连接的和并行分布的处理器。由工程机械各个系统的信息提取故障特征,通过学习训练样本来确定故障判决规则,从而进行故障诊断。用于故障诊断的神经网络能够在出现新故障时通过自学习不断调整权值,可以提高故障的正确检测率,降低漏报率和误报率。神经网络具有对故障的联想记忆、模式匹配和相似归纳能力,以实现故障和征兆之间复杂的非线性映射关系。对于多故障、多过程的复杂工程机械以及突发性故障或其他异常现象,其故障形成的原因与征兆的因果关系错综复杂,借助神经网络系统来解决是行之有效的。
(5) 支持向量机的故障诊断方法
典型故障数据样本的严重不足是制约故障智能诊断技术发展的主要原因之一。支持向量机( SVM)是一种基于统计学习理论的新型机器学习方法,其目标是得到现有信息下的最优解而不仅仅是样本数趋于无穷大时的最优解。这一点特别适合于故障诊断这种小样本情况的实际问题解决
9. 什么是设备故障,都有哪些种类类型
所谓设备故障,一般是指设备失去或降低其规定功能的事件或现象,表现为设备的某些零件失去原有的精度或性能,使设备不能正常运行、技术性能降低,致使设备中断生产或效率降低而影响生产。
设备在使用过程中,由于磨擦、外力、应力及化学反应的作用,零件总会逐渐磨损和腐蚀、断裂导致因故障而停机。加强设备保养维修,及时掌握零件磨损情况,在零件进入剧烈磨损阶段前,进行修理更换,就可防止故障停机所造成的经济损失。
故障这一术语,在实际使用时常常与异常、事故等词语混淆。所谓异常,意思是指设备处于不正常状态,那么,正常状态又是一种什么状态呢?如果连判断正常的标准都没有,那么就不能给异常下定义。对故障来说,必须明确对象设备应该保持的规定性能是什么,以及规定的性能现在达到什么程度,否则,同样不能明确故障的具体内容。假如某对象设备的状态和所规定的性能范围不相同,则要认为该设备的异常即为故障。反之,假如对象设备的状态,在规定性能的许可水平以内,此时,即使出现异常现象,也还不能算作是故障。总之,设备管理人员必须把设备的正常状态、规定性能范围,明确地制订出来。只有这样,才能明确异常和故障现象之间的相互关系,从而,明确什么是异常,什么是故障。如果不这样做就不能免除混乱。
事故也是一种故障,是侧重安全与费用上的考虑而建立的术语,通常是指设备失去了安全的状态或设备受到非正常损坏等。
设备故障按技术性原因,可分为四大类:即磨损性故障、腐蚀性故障、断裂性故障及老化性故障。
1、磨损性故障
由于运动部件磨损,在某一时刻超过极限值所引起的故障。所谓磨损是指机械在工作过程中,互相接触做相互运动的对偶表面,在摩擦作用下发生尺寸、形状和表面质量变化的现象。按其形成机理又分为粘附磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损、微振磨损等4种类型。
2、腐蚀性故障
按腐蚀机理不同又可分化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀3类。
化学腐蚀:金属和周围介质直接发生化学反应所造成的腐蚀。反应过程中没有电流产生。电化学腐蚀:金属与电介质溶液发生电化学反应所造成的腐蚀。反应过程中有电流产生。
物理腐蚀:金属与熔融盐、熔碱、液态金属相接触,使金属某一区域不断熔解,另一区域不断形成的物质转移现象,即物理腐蚀。
在实际生产中,常以金属腐蚀不同形式来分类。常见的有8种腐蚀形式,即均匀腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、小孔腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、磨损性腐蚀、应力腐蚀。
3、断裂性故障
可分脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂、塑性断裂等。
脆性断裂:可由于材料性质不均匀引起;或由于加工工艺处理不当所引起(如在锻、铸、焊、磨、热处理等工艺过程中处理不当,就容易产生脆性断裂);也可由于恶劣环境所引起;如温度过低,使材料的机械性能降低,主要是指冲击韧性降低,因此低温容器(-20℃以下)必须选用冲击值大于一定值的材料。再如放射线辐射也能引起材料脆化,从而引起脆性断裂。
疲劳断裂:由于热疲劳(如高温疲劳等)、机械疲劳(又分为弯曲疲劳、扭转疲劳、接触疲劳、复合载荷疲劳等)以及复杂环境下的疲劳等各种综合因素共同作用所引起的断裂。
应力腐蚀断裂:一个有热应力、焊接应力、残余应力或其他外加拉应力的设备,如果同时存在与金属材料相匹配的腐蚀介质,则将使材料产生裂纹,并以显著速度发展的一种开裂。如不锈钢在氯化物介质中的开裂,黄铜在含氨介质中的开裂,都是应力腐蚀断裂。又如所谓氢脆和碱脆现象造成的破坏,也是应力腐蚀断裂。
塑性断裂:塑性断裂是由过载断裂和撞击断裂所引起。
4、老化性故障
上述综合因素作用于设备,使其性能老化所引起的故障。