机械设备诊断分析探讨

李 季

摘要：机械设备广泛应用于化工、制药、建筑、运输、制造、农业等国民生产的各个领域，是生产建设的重要物质基础。没有及时地进行维护和保养，就会很容易造成设备损坏，给企业带来经济损失，严重的还会酿成事故。因此无论是作为企业领导还是设备管理者或者操作人员都需要对此重视起来，确保机械设备安全平稳长周期运行，进而保证生产质量和企业效益。本文对机械设备诊断进行分析，以供参考。

关键词：机械设备；诊断；分析

引言

机械设备在运行过程中出现的故障问题如果没有得到及时的发现和处理，不仅会对正常的生产运行造成影响，还会为设备的安全运行埋下隐患导致事故发生。因此需要对设备安全特性及故障诊断高度重视，设备管理和操作人员应当掌握机械设备的一般故障类型，了解可能引发故障的各项因素，清楚故障的特点，才能保证机械设备的运行安全，有效提高设备工作效率。

1机械设备故障诊断的意义

机械设备是工业生产的重要设备，机械设备出现任何故障都会对企业的生产效率、经济效益产生一定的影响。随着工业生产不断向着集约化的方向发展，机械设备也逐渐变得更加复杂。通过对机械设备的状态进行诊断能够得到设备运行的信息，从而给新型设备的研发提供重要依据，有利于机械设备的改善和革新。经过诊断，发现机械设备运行过程中的潜在问题后，相关工作人员可以及时做好应对措施或者及时对潜在危险因素进行修复，使机械设备不会对生产活动产生任何影响。对机械设备所出现的故障进行分析，能够找到出现故障的原因，确保设备的安全平稳运行。

2机械设备的故障特点

2.1. 设备全生命周期内故障发生率呈现“U”型曲线

机械设备在使用寿命周期内故障发生频率有一个显著特点，即故障发生率随时间的推移呈现“U”型曲线。该曲线反映了机械设备故障发展的规律，表现了故障率变化的三个阶段。第一阶段为早期故障期。新设备在安装调试过程及投用初期，由于设计、制造的缺陷以及操作人员操作熟练度不够等原因，这一阶段故障较多。第二阶段为偶发故障期。随着调试、排除故障的进行，操作人员熟练度逐步增强，设备进入正常磨损阶段，故障明显减少。第三阶段是劣化故障期。设备随着使用时间的延长，各部分机件因磨损、腐蚀、疲劳、材料老化等逐渐加剧而失效，致使设备故障增多，设备效能下降，维修难度和费用上升。

2.2故障发生的突发性

设备进入平稳运行期后，受到周围设备运行环境变化、工况变化、设备维护不当、不当操作等因素的影响，机械设备故障发生的随机性大增，故障发生毫无征兆，难以察觉，规避起来有一定的难度。因此，相关人员需要制定出风险出现的应对方案，完善落实设备维护措施，合理储备易损件。这样的话，当出现了突发性机械故障以后，就可以快速排除故障，在一定程度上降低损失的发生。

2.3故障原因的复杂性

任何一台机械设备从制造到投用都会涉及材料、加工制造、生产工艺、动力、仪表控制等很多学科，这就使得机械设备发生故障有着非常多的形成因素，一个或多个故障因素均能造成故障发生，甚至一个不起眼的螺丝松动、O型圈的失效都会造成故障发生，设备无法正常运转。因此在分析故障出现的原因时，使用事故树分析方法，从影响设备正常运转各个方面去综合分析判断，逐一排除消除故障因素，切勿轻下结论，盲目检修。

3、机械设备诊断技术

3.1传统的故障诊断方法

设备出现故障时，会通过工艺参数和运行参数的异常变化表现出来。传统的诊断方法通过检修人员的感官或利用简单的工具、仪表对机械设备运转时的声音、振动、温度、设备效能等进行信息采集，借助经验进行分析诊断。其主要方法有观察法、听诊法和触测法等。观察法通过人的视觉收集设备运转时零部件松动或损坏、泄漏、润滑油变质等外在的故障信息。听诊法是通过人耳对设备运转时整体或局部发出的噪声特征进行信息收集。触测法是用人手的触觉来感知设备运转温度、振动及间隙的变化情况。维修人员对收集来的信息进行分析，再利用自身经验来判断故障所在。

3.2设备诊断技术

在发生故障之前，可通过检测提前发现隐患，使用相应的保养措施能够将故障发生几率降低。检修人员利用检测仪器对设备振动、压力、流量、位移、温度等指标进行日常监测，分析数据，最终诊断故障进行处理。目前主要检测技术有四种，即信息检测技术、温度振动检测技术、无损检测技术、油液检测技术。信息检测技术以现代信息技术为基础，利用PLC控制系统与各种专用检测仪器，通过使用电子技术与计算技术，收集、分析、提取设备运行数据，对比设备规范运行中的数据指标，可实现故障分析；温度振动检测技术，主要是由于设备在故障初期通常存在异常振动等情况，对比设备实时振动与正常振动，进行设备状态的监测。设备运行过程中，其状态良好程度与温度也具有一定的联系，可以使用红外测温技术，不接触设备测定其温度，判断其是否出现故障；无损检测技术，此技术可以不对被检测性质和状态进行破坏得到其性质成分等数据，如射线成像、超声及电磁检测、缺陷识别等，可实现在线监测设备，确保被测物的完整性；油液检测技术，通常是由于零件加剧磨损导致设备部件失效，可以使用油液分析法对零件磨损状态进行监测，有效预防设备故障的产生。

信号分析与数值处理技术的发展,结合微计算机技术的发展,使各种方法应运而生。近十来年,各种数据处理软、硬件的出现使实时在线监测及故障分析技术成为现实。人工智能技术为设备监测和故障分析的智能化发展提供了可能,现代监测技术日趋成熟。根据用途、重要程度、复杂程度及监测经济性等的不同，目前国内外针对机械设备采用的状态监测方式主要有离线定期监测、在线监测离线分析及自动在线监测三种方式。第一种方式需要专门的测试人员、工作量大且不能及时避免突发性故障，第二种方式工作量小但分析诊断需要专业技术人员参与，第三种方式最为先进，不仅自动在线监测设备的工作状态,及时进行故障预报,而且还能实现在线地进行数据处理和分析诊断。

4机械设备故障诊断管理及措施

4.1健全基础资料和管理制度建设

不管是传统的诊断方法还是先进的在线监测诊断技术，都离不开基础资料的技术支持，设备管理人员必须重视基础资料的收集和管理工作，为设备后期的操作、故障诊断及维修打好基础，有档可查。此外，还需要针对机械设备的开停机、操作、日常维护及检维修建立一套切实可行的操作规范和管理和制度，严格执行，从根本上避免或减少安全隐患的出现，有效降低机械设备维护管理成本。

4.2加强相关人员的技术培训

在设备管理过程中，提高相关人员的专业技术水平十分必要。企业要定期开展操作维护技术培训和故障监测诊断新技术的培训，让员工充分掌握机械设备的操作、维护及排除故障技能。确保操作人员正确使用设备，减少故障，专业人员故障诊断切中要害，排除故障，达到设备安全高效运转目标。

4.3加强设备状态监测新技术应用

目前机械设备的状态监测技术已非常成熟，企业应根据实际情况应用适宜的状态监测模式，使设备管理和维修工作更具针对性，有效解决维修过度和维修不及时的问题，最大限度发挥设备效能，减少设备管理及维修成本。

结束语

总而言之，受多重因素影响，机械设备监测诊断及检修问题客观存在，在具体处置上，应当建立完善的管理机制，明确岗位职责，加强技术培训，根据实际有针对性地推广使用设备监测新技术，做到预知维修，提高企业经济效益。

参考文献

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