機械設備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷

陳強 佟秋 唐鋼檢修分公司

機械設備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術，是從上世紀六七十年代的應用發(fā)展來的管理理念。隨著機械設備的現(xiàn)代化、復雜化和自動化程度的不斷升級，機械設備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術在國外得到了迅猛的普及和廣泛使用，成為當今先進設備管理及維修的新思維。上世紀九十年代以來，機械設備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術開始在我國得帶推廣，并且取得了一定的效果。作為一種新穎的設備管理思想，與傳統(tǒng)的設備管理與維修觀念相比，它具有更好的有效性和科學性，顯著的提高了設備運行的可靠性、生產(chǎn)效率以及設備的使用壽命，同時降低了設備的維修成本。

1 機械設備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術的意義

機械設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術主要包含著以下兩項技術：一是對及其狀態(tài)進行實時監(jiān)測，即狀態(tài)監(jiān)測技術；二是故障診斷方法，即高效的故障診斷技術，設備的狀態(tài)監(jiān)測技術是指對故障設備的某些特征參數(shù)進行監(jiān)測，并且將所得測定值與規(guī)定的正常值進行比對，判斷該部件是否運行正常。機械設備故障診斷技術則不僅要判斷機械設備是否運轉(zhuǎn)正常，而且還需要對故障原因、故障位置、以及故障的嚴重程度作出判斷。

2 機械設備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術是經(jīng)濟快速發(fā)展的需要

現(xiàn)代化生產(chǎn)向著大型化、自動化、連續(xù)化、高精度、高效率等方向發(fā)展，生產(chǎn)率大幅度提高，產(chǎn)品的質(zhì)量也相應的得到可靠的保證。但是，生產(chǎn)設備的突發(fā)性故障是不可避免的，極易造成的重大的經(jīng)濟損失。因而對于連續(xù)化、自動化生產(chǎn)設備必須實時監(jiān)視其運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障預兆，并且及時采取有效處置措施，對設備進行維修，以減少由于設備故障引起的經(jīng)濟損失。

3 機械設備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術是生產(chǎn)安全和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要

科技的發(fā)展改變了人類的生活，如核能的發(fā)現(xiàn)，在給人類提供能源的同時，也會給人類帶來災難，就像發(fā)生在美國三里島的核泄漏事故。科技有其兩面性，在其造福人類的同時，若不加約束就會造成嚴重的災難事故。并且隨著工業(yè)化進程的發(fā)展，環(huán)境污染問題也越來越嚴重，因此，設備設計盡可能減少環(huán)境污染，實施所謂的“綠色設計。然而，設備的老化，勢必加劇機械設備引起的污染。因此，從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度看，機械設備的狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術勢在必行。

4 機械設備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術是維修體制改革的需要

過去我國沿引的前蘇聯(lián)維修體制，帶有技術經(jīng)濟的色彩，稱為計劃預期維修，它的確定源于大量的統(tǒng)計規(guī)律。除了在故障出現(xiàn)時進行維修外，根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律和生產(chǎn)計劃定時實施小修、中修、大修，但是這種預期修理技術在技術含量越來越高的設備面前顯得越來越吃力，主要表現(xiàn)在以下兩個方面：

（1）剩余維修現(xiàn)象嚴重。剩余維修成本巨大，需要高昂的人力物力，而隨機造成的經(jīng)濟損失也是很高的。

（2）現(xiàn)代設備精度要求很高，在計劃預期維修中往往拆解，再重新進行組合，這樣反復進行將使機械設備的精度受到影響。

上述因素加速了維修體制的改革，由原先的計劃預期維修體制為狀態(tài)維修體制，也就是修理取決于設備的運行狀態(tài)。這就需要對設備的運行狀態(tài)進行實時的監(jiān)測。根據(jù)所得到的的設備狀態(tài)參數(shù)對機械的運行狀態(tài)做出判斷，并且分析故障信息。這樣就可以避免過剩維修，減少重大事故的發(fā)生，設備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術也因而出現(xiàn)。

5 狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術的應用

狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術是一個系統(tǒng)工程，需要有先進的監(jiān)測設備，專業(yè)的技術人員，還有系統(tǒng)完善的額管理體制。狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術是一門綜合性極強、涉及面非常廣泛、學科交叉滲透十分嚴重的技術，可以采用振動分析方法、油液分析、紅外熱像、超聲探傷以及溫度、壓力分析等多種不同的技術。

機械設備故障的狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷的一般過程主要包括以下四個部分：

（1）設備狀態(tài)的采集

設備在運行過程中，必然會產(chǎn)生力、熱、振動、噪聲、能量等各種參數(shù)的變化，因此會產(chǎn)生各種不同的信息。根據(jù)不同的診斷需要，采用相應的傳感器來拾取得到的能表征設備工作狀態(tài)的不同信息，這就是設備狀態(tài)的采集。

（2）、狀態(tài)識別

將經(jīng)過信號處理后獲得的設備特征參量，采用一定的判別模式、判別準則和診斷策略，對設備的狀態(tài)作出判、判斷，確定是否存在故障以及故障的類型和性質(zhì)、程度等。

6 結束語

隨著科技的發(fā)展以及各個學科相互融合的加深，先進的技術被廣泛的應用于機械設備的狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術，這對于加強狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷分析的效率和精度有很大的改善，在以后的實踐中要更加注重將其他學科的知識加入到狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術應用中，更好的做好設備的管理工作。

[1]李興,張禮崇,郜祥,王焱.機械設備狀態(tài)監(jiān)測及診斷技術[J].技術與市場.2017(01)

[2]劉睿.機械設備狀態(tài)監(jiān)測及診斷技術探討[J].科技展望.2015(29)