机械设备状态监测与故障诊断技术综合研究.pdfVIP

技术研发 TECHNoLOGYANDMARKET V01．21，No．12，2014 机械设备状态监测与故障诊断技术综合研究 王建文 (山西焦煤西山煤电杜儿坪矿机电科，山西太原030022) 摘要：为了减少设备故障、减少事故性停机、降低维修抢修成本，设备的实时状态监测对设备安全可靠运行具有十分重 要的意义。概要讲解了机械设备状态监测的相关参数；监测系统的基本组成；常见故障诊断技术发展趋势及方法，例如 超声波法、振动法、声发射探测法、红外线法等，对设备的完好运行具有很好的预见性，供行业从业人员参考。 关键词：设备；监测；诊断 doi：10．3969／j．issn．1006—8554．2014．12．041 O引言 性；能否正确判断设备整体或局部是否处于正常状态；对设备 随着社会经济高速发展，现代企业应市场需求所用的机械 故障进行早期预报，科学地选择监测程序，并对故障出现的起 设备以大型化、高速化、精密化、系统化及自动化的特点呈现。 因、位置、程度等情况进行判断及评价预报故障发展趋势；迅速 由于设备规模越来越大，为了提高生产效率，设备每个部分联 查寻故障源头，并提出对策，针对实际情况，迅速地排除故障， 系十分密切，假如设备一旦出现故障导致无法正常作业，必然 避免或减少事故的发生和企业经济效益的降低。 对企业造成极大的经济损失。因此，为了确保机械设备的正常 3振动检测技术 运行，提高可靠性，必须加强对机械设备的状态监测技术及故 常用的诊断方法有很多，例如超声波法、振动法、声发射探 障诊断，对机械设备要有预防和及时的诊断方案。机械设备故 测发、红外线法等，然后在机械设备的监测技术法中以振动法 障的机理：一是内在因素，如磨损、腐蚀、疲劳、老化等；二是外 应用最为广泛。机械设备的振动是作为衡量设备状态的重要 在因素，它包含了载荷因素、人为因素，如环境、磨料、气候、载 指标之一，是在不停机、不解体的情况下了解设备劣化程度和 荷的大小、运转的速度、使用维护及管理水平等。了解故障产 故障性质的重要判断。目前在机械设备故障诊断技术体系中， 生机理是做好机械设备状态监测及故障诊断的前提。 振动诊断居主导地位，应用广泛，其理论和测量方法成熟，结果 1 机械设备状态检测与故障诊断技术的发展与现状 准确可靠，便于实施。所以我们总结出机械振动中最基本也是 机械故障诊断作为一门新兴的综合性边缘学科，经过30 多年的发展，逐渐形成了比较完整的科学体系。单从技术而 Asin代表机械振幅，甜代表圆频率，￡代表相位，妒代表初相位； 言，以振动诊断、油样分析、温度检测为主，其中振动诊断涉及 面广，如振动信号的采集与分析，除了传统的统计分析、时频域 振动的基本三要素。 分析、时序模型分析、参数判断外，近年来又发展到频率细化技 一般来说，我们对机械设备故障诊断的过程(图1所示) 术、倒谱分析、共振解调分析及三维全息谱分析和轴心轨迹分 析等技术。而诊断方法从单一参数、单一故障的诊断方法改变 成多故障的综合性诊断。人工智能的研究成果为机械设备故障 诊断提供了全新的活力，不仅对故障专家系统理论发展起到至 关重要的作用，甚至国外已经有许多成功的应用实例，如在航海 技术领域方面都有应用。作为人工智能另一个重要分支：人工 神经网络，它的研究也逐步渗入机械故障诊断领域中，已是目前 研究热点。近几年机械故障诊断学科在国内外得到飞速的发 展，但尽管如此，技术与方法还需要进一步发展和完善。 图1 机械设备故障诊断过程 2机械设备状态监测与故障诊断技术 通过图l我们了解到：①需要通过特征信号的检测，成为 2．1基础素质的要求 初始化模式，信号一般