煙草機(jī)械中故障診斷技術(shù)分析

司志平

（甘肅煙草工業(yè)有限責(zé)任公司蘭州卷煙廠，甘肅 蘭州 730050）

故障診斷技術(shù)是近年發(fā)展形成的全新學(xué)科，對于現(xiàn)代社會(huì)的工業(yè)發(fā)展具有重要作用，已經(jīng)成為保障生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、提升產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵性措施。對于現(xiàn)代煙草行業(yè)而言，現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)施已經(jīng)成為不可或缺的部分，機(jī)械設(shè)施運(yùn)作期間任何零部件的問題都會(huì)造成整個(gè)設(shè)備出現(xiàn)問題，無法正常工作，對煙草的生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響，會(huì)對煙草企業(yè)造成直接的經(jīng)濟(jì)損失。所以將故障診斷技術(shù)應(yīng)用在煙草機(jī)械故障診斷方面是非常必要的，最大程度保障機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行，確保企業(yè)的正常生產(chǎn)，保證企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，基于此，筆者將針對煙草機(jī)械中故障診斷技術(shù)展開詳盡闡述，希望能夠給同行帶來一定的參考價(jià)值。

1 故障診斷的基本概述

故障診斷主要是指對機(jī)械設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行觀察，保證設(shè)備始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)，能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)可能存在的隱患，能夠?qū)C(jī)械設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)，防止機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障。之所以進(jìn)行故障診斷，其根本目的在于明確機(jī)械設(shè)備可能發(fā)生故障的原因，及時(shí)采取預(yù)防性措施來避免機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障，確保其能夠正常生產(chǎn)。通過對設(shè)備故障進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，能夠明確機(jī)械故障的可能性原因，從而進(jìn)行提前預(yù)防，從而確保機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，保障機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率。對于很多現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備來說（特別是大型、復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備），在進(jìn)行設(shè)備管理時(shí)，往往會(huì)利用故障診斷技術(shù)對其實(shí)施技術(shù)服務(wù)以及保障。

2 煙草機(jī)械特征及故障診斷技術(shù)應(yīng)用中現(xiàn)存問題分析

2.1 煙草機(jī)械的通用性設(shè)施

相對其他行業(yè)，煙草制品在生產(chǎn)過程中也會(huì)用到很多通用性的機(jī)械設(shè)備，例如相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備、傳送設(shè)備等，這些通用性設(shè)備的主要特點(diǎn)在于可以提供煙草制品生產(chǎn)時(shí)需要的動(dòng)力以及生產(chǎn)流程的基本需求，并且也可以為其他一系列機(jī)械設(shè)施帶來可靠的動(dòng)力源。不僅如此，通用性設(shè)施還涵括相應(yīng)的安全裝置、基本設(shè)備，利用這些設(shè)施能夠?qū)ιa(chǎn)人員進(jìn)行安全性保護(hù)，也能夠?qū)ο鄳?yīng)的機(jī)械進(jìn)行必要的維護(hù)檢修，從而確保煙草制品能夠連續(xù)、安全的生產(chǎn)，保障生產(chǎn)效率。對于這些煙草生產(chǎn)通用性設(shè)備來說，在故障檢查過程中，要充分結(jié)合其運(yùn)行特點(diǎn)來進(jìn)行，能夠降低故障處理難度。對于通用性設(shè)備來說，進(jìn)行故障原因分析、制定故障處理措施都具有較為成熟的理論和實(shí)踐手段，通常條件下，出現(xiàn)煙草通用性機(jī)械設(shè)施故障的原因大多聚集在設(shè)施內(nèi)部分零部件長期處于較大負(fù)荷作用下運(yùn)行，所造成的較為嚴(yán)重?fù)p耗及老化情況，針對這一情況，相關(guān)人員務(wù)必要依據(jù)現(xiàn)存故障給出一系列科學(xué)的監(jiān)測手段，采取針對性的措施對煙草通用化機(jī)械設(shè)備故障實(shí)施維護(hù)。例如，對于煙草廠房中所設(shè)置的氣體引風(fēng)機(jī)而言，能夠利用一系列振動(dòng)檢測手段來核查故障原因予以檢測。

2.2 煙草機(jī)械的專用性設(shè)施

煙草制品產(chǎn)出過程中，除了需要基本的通用性設(shè)備外，也需要滿足自身獨(dú)特要求的專用型設(shè)施，比如，葉片（絲）回潮機(jī)、切絲機(jī)、包裝機(jī)和濾棒成型機(jī)等。專用性設(shè)施已經(jīng)成為產(chǎn)出煙草制品過程中必不可少的部分，相對于通用性設(shè)備來說，專用性設(shè)備缺少普遍性的應(yīng)對措施，其故障診斷難度更高。一般來說，煙草制品應(yīng)用的專用性設(shè)備具有如下幾方面的特點(diǎn)：

（1）煙草制品生產(chǎn)中所用到的專用設(shè)備（例如切絲設(shè)施、卷接設(shè)施、包裝設(shè)施等）均具備較為煩瑣的運(yùn)作系統(tǒng)，設(shè)施運(yùn)作過程中，往往要采用不同動(dòng)力源作為驅(qū)動(dòng)，不同動(dòng)力源對不同的設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。另外，煙草設(shè)備運(yùn)行過程中的傳送系統(tǒng)和運(yùn)轉(zhuǎn)方式也有所差異，某些設(shè)備采取的為往復(fù)運(yùn)動(dòng)、某些設(shè)備采取的是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這就使得設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了對應(yīng)的沖擊振源。在設(shè)備運(yùn)行過程中這些位置振動(dòng)容易超過所設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)而造成破壞，因此，若還是采用通用設(shè)備的檢測標(biāo)準(zhǔn)就不適用于煙草機(jī)械專用設(shè)備的診斷方面。對于煙草專用機(jī)械設(shè)備來說，存在很多非常精密的零部件，針對這些零部件安裝監(jiān)測運(yùn)行數(shù)據(jù)的傳感器或者檢測設(shè)備是非常困難的，同時(shí)由于這些設(shè)備的內(nèi)部操作空間非常有限，很難對其實(shí)施有效的安全檢測。

（2）某些煙草機(jī)械設(shè)備的故障監(jiān)測點(diǎn)會(huì)設(shè)置在設(shè)備的內(nèi)部，實(shí)際操作時(shí)很難對其實(shí)施有效檢測。另外，某些煙草機(jī)械設(shè)備的相應(yīng)零部件所用材料并非金屬磁性材料，若是通過相應(yīng)傳感器對其實(shí)施故障檢測時(shí)，就會(huì)造成磁座缺少固定的位置，這也對設(shè)備檢測造成了困難。除此之外，隨著煙草企業(yè)對于生產(chǎn)效率要求的不斷提升，常常會(huì)引進(jìn)國外更加高端的煙草機(jī)械設(shè)備，諸多的切絲設(shè)施、卷煙設(shè)施均源自國外。不過，公司的設(shè)施管控、操作人員對于這上述設(shè)施的功能、操作規(guī)范、維修保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)等還不具備全面認(rèn)知，還沒有全面了解機(jī)械設(shè)施內(nèi)部重要零部件以及傳送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，如此一來，就無法精準(zhǔn)地評估及處置煙草機(jī)械設(shè)施故障，難以提供安全保障。除此之外，由于煙草企業(yè)是一種相對比較特殊的產(chǎn)業(yè)，在實(shí)際運(yùn)作過程中需要注重各個(gè)環(huán)節(jié)的持續(xù)性。而煙草機(jī)械設(shè)施的拆卸操作較為煩瑣，這就會(huì)造成故障診斷工作者無法精準(zhǔn)掌握診斷結(jié)果。

3 煙草機(jī)械中故障診斷技術(shù)的應(yīng)用

3.1 要選擇合適的故障診斷方法

以煙草機(jī)械設(shè)備所具有的特點(diǎn)為基礎(chǔ)，確定其故障診斷的基本思路為：在初期簡單診斷的前提下采取較為精準(zhǔn)的評估，在實(shí)際故障診斷期間，要根據(jù)不同煙草機(jī)械設(shè)備（如卷煙設(shè)備、包裝設(shè)備）采用不同的診斷方法，先要對動(dòng)力源進(jìn)行有效區(qū)分，之后按照煙草機(jī)械設(shè)備的不同分別對其子系統(tǒng)實(shí)施檢測，完全徹底地找到引發(fā)故障的根本原因以及隱藏性問題。另外，對于機(jī)械設(shè)備中的精密零部件以及長期磨損等容易發(fā)生故障的關(guān)鍵位置實(shí)施定期檢測以及故障評判，明晰其故障出現(xiàn)規(guī)律，進(jìn)而較為便捷、精準(zhǔn)地對煙草機(jī)械設(shè)施提供監(jiān)測以及維護(hù)。對于煙草機(jī)械設(shè)備中那些需要添加潤滑油的部位，要對其進(jìn)行定期的振動(dòng)檢測分析，同時(shí)，也要定期進(jìn)行油樣鐵譜檢驗(yàn)分析，通過多種方式的綜合應(yīng)用對其實(shí)施檢測，從而提升檢測的準(zhǔn)確性。

3.2 選擇合適的診斷儀器設(shè)備

參照不同類型煙草機(jī)械設(shè)備所具有的特點(diǎn)以及相應(yīng)的故障診斷要求，可以采用相應(yīng)的儀器設(shè)備對故障進(jìn)行診斷，例如，可以通過振動(dòng)測量儀以及溫度測量分析儀來進(jìn)行某些故障的診斷。對于煙草機(jī)械設(shè)備來說，振動(dòng)測試是故障檢測中應(yīng)用最廣泛的檢測方式，在應(yīng)用儀器進(jìn)行檢測時(shí)，首要選擇振動(dòng)測量分析檢測儀，最常用的主要是“振動(dòng)信號(hào)采集儀器”等。上述分析儀器設(shè)施能夠?qū)嵉貙煵輽C(jī)械設(shè)施故障進(jìn)行采集分析，同時(shí)也能夠和計(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，應(yīng)用范圍廣泛。另外，溫度測量分析儀也是非常重要的診斷設(shè)備，能夠?qū)腆w、液體、氣體等溫度實(shí)施檢測分析，并且能夠利用紅外熱像儀對煙草機(jī)械設(shè)備的局部溫度進(jìn)行檢測，提高設(shè)備的故障發(fā)現(xiàn)率。

3.3 建立基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)有了充分發(fā)展，將其應(yīng)用在煙草機(jī)械的故障診斷中也是大勢所趨。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以在煙草機(jī)械設(shè)備上設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，以此收集煙草機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，之后利用網(wǎng)絡(luò)將所采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄哂性\斷功能的機(jī)械故障診斷機(jī)構(gòu)，對其展開合理化評估，進(jìn)而在第一時(shí)間內(nèi)對煙草機(jī)械設(shè)施的故障予以診斷。在對煙草機(jī)械設(shè)施提供遠(yuǎn)程診斷期間，最重要的就是要保證計(jì)算機(jī)信息的精準(zhǔn)性，要保證信號(hào)采集、信號(hào)處置、模式辨別、決策等環(huán)節(jié)故障診斷的落地性，而且還應(yīng)該把故障數(shù)據(jù)的采集以及故障評估手段的標(biāo)準(zhǔn)予以整合。

3.4 自動(dòng)檢測技術(shù)的應(yīng)用

隨著我國自動(dòng)化水平的逐步提升，自動(dòng)化檢測技術(shù)已經(jīng)成為非常重要的故障檢測方式，通過煙草機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)制造和傳感器技術(shù)的充分融合而來。

一般情況下，自動(dòng)化檢測系統(tǒng)涵括傳感器感應(yīng)設(shè)計(jì)、信號(hào)辨別及調(diào)控、數(shù)據(jù)集合處置以及感應(yīng)結(jié)果傳輸?shù)炔糠?，同時(shí)，會(huì)在其中加入更加先進(jìn)的信息處理系統(tǒng)，能夠進(jìn)一步提升檢測的準(zhǔn)確性、及時(shí)性以及可靠性。通過自動(dòng)化檢測技術(shù)的應(yīng)用能夠大大降低人力資源的消耗，可以在無人值守的情況下完成相應(yīng)信息的檢測。另外，利用自動(dòng)化檢測技術(shù)能夠進(jìn)一步提升煙草機(jī)械設(shè)計(jì)制造的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

3.5 完善綜合信息管理平臺(tái)

對于現(xiàn)代社會(huì)的生產(chǎn)生活來說，信息技術(shù)已經(jīng)成為必不可少的組成部分，高效的生產(chǎn)需要信息技術(shù)的有力保障。對于現(xiàn)代煙草機(jī)械設(shè)備的管理來說，也需要通過完善的綜合信息管理平臺(tái)對其進(jìn)行保障。對于煙草企業(yè)來說，需要不斷完善信息管理平臺(tái)，建立設(shè)備檔案，利用內(nèi)部信息系統(tǒng)能夠及時(shí)和機(jī)械設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、分析以及維護(hù)信息的共享。相關(guān)維護(hù)人員能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，從而更加準(zhǔn)確地判定出設(shè)備故障原因，提升診斷效率。另外，通過信息管理平臺(tái)能夠?qū)⑾鄳?yīng)圖紙、備件庫存等和機(jī)構(gòu)內(nèi)的存儲(chǔ)數(shù)量相對比，始終保持器一致性，防止設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)時(shí)缺少相應(yīng)零部件而造成周期較長，影響設(shè)備的正常運(yùn)行以及生產(chǎn)效率。

3.6 不斷完善相應(yīng)的設(shè)備維修模式

煙草企業(yè)為了避免機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障而影響正常生產(chǎn)，要針對機(jī)械設(shè)備制定出完善的設(shè)備維修機(jī)制，要遵照“預(yù)防為主”的基本原則對設(shè)備進(jìn)行定期診斷。要按照機(jī)械設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況制定出設(shè)備的日、周、月、巡回保養(yǎng)計(jì)劃。其中日常性維護(hù)保養(yǎng)就是指機(jī)械設(shè)備的維護(hù)人員要每天定期對設(shè)備相應(yīng)部件進(jìn)行清潔保養(yǎng)，周保養(yǎng)主要就是指相應(yīng)工作人員每周要對所負(fù)責(zé)設(shè)備進(jìn)行深度清潔，月維護(hù)就是指每月進(jìn)行至少一次的強(qiáng)制性維護(hù)。通過深入、徹底的機(jī)械設(shè)備維護(hù)，能夠有效解決日常以及每周維護(hù)中存在的問題。巡回保養(yǎng)則是指專業(yè)的維修人員定期對設(shè)備零部件磨損情況進(jìn)行診斷?？梢园凑諢煵輽C(jī)械設(shè)備運(yùn)行的時(shí)間、設(shè)備的關(guān)鍵程度等來判定零部件發(fā)生損壞的概率。

除了上述基本的維修模式外，較為先進(jìn)的維修模式則是利用監(jiān)控裝置對設(shè)備所處狀態(tài)實(shí)施監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)較大的波動(dòng)，就及時(shí)對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。近年來，信息技術(shù)飛速發(fā)展，基于狀態(tài)的故障診斷維護(hù)技術(shù)也應(yīng)用到了煙草企業(yè)的機(jī)械維護(hù)管理中，此種維護(hù)模式具有較強(qiáng)的計(jì)劃性，能夠提升設(shè)備維護(hù)效率，減少二次故障的發(fā)生概率?，F(xiàn)代化的機(jī)械維護(hù)模式具有較強(qiáng)的計(jì)劃性，可以實(shí)現(xiàn)高效率運(yùn)行。但是，由于此種方式需要高端檢測設(shè)備的支撐，成本相對較高，更多用于大規(guī)模煙草企業(yè)中。而預(yù)防性維護(hù)的成本相對較低，更適合應(yīng)用在中小煙草企業(yè)中，但是，需要維護(hù)人員具有較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)能力，要能夠按照各種類型設(shè)備的特點(diǎn)、運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行狀態(tài)等等情況判定可能發(fā)生質(zhì)量波動(dòng)的零部件和位置，同時(shí)要制定更加詳盡的維修流程，確保故障診斷的準(zhǔn)確性和維護(hù)保養(yǎng)的及時(shí)性。同時(shí)，在定期更換易損件時(shí)，應(yīng)檢查可能引起問題的零件，以減少故障的頻率。

4 結(jié)語

總的來說，隨著技術(shù)水平的提升以及需求越發(fā)多樣化，我國煙草機(jī)械設(shè)備的發(fā)展正在向著更加多樣、更為復(fù)雜的方向發(fā)展，這些機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用大大推動(dòng)了生產(chǎn)效率的提升，所以對于煙草機(jī)械設(shè)備的故障診斷就顯得非常關(guān)鍵，是確保機(jī)械設(shè)備可以始終保持正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。在設(shè)備故障診斷過程中，相關(guān)工作人員要充分參照煙草制品的具體生產(chǎn)情況，對于故障診斷時(shí)間、頻次、方式等進(jìn)行合理規(guī)劃，積極采用現(xiàn)代信息技術(shù)不斷完善故障診斷體系，能夠更加全面、準(zhǔn)確地了解煙草機(jī)械設(shè)施運(yùn)作情況，相關(guān)人員通過對其精準(zhǔn)分析，可以在最短的時(shí)間內(nèi)察覺到設(shè)施極易出現(xiàn)的故障，采取預(yù)防性維護(hù)措施，始終保持機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行，確保正常生產(chǎn)活動(dòng)。