時(shí)間：2023-06-07 09:14:00
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機(jī)械故障診斷，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】石油化工行業(yè)；鉆井機(jī)械；故障診斷技術(shù)
在我國社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的條件下，石油化工行業(yè)開始對(duì)能源提出越來越高的要求。目前，鉆井機(jī)械已在自然資源勘探項(xiàng)目中得到廣泛應(yīng)用，但由于大部分鉆井機(jī)械不具備較高的工作效率，所以無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，加上人為因素與自然因素的雙重影響，使得大部分鉆井機(jī)械在實(shí)際運(yùn)作過程中存在不同程度的故障問題，這對(duì)于鉆井行業(yè)的健康、持久、穩(wěn)定發(fā)展來說可起到一定的阻礙作用[1]。
1.鉆井機(jī)械故障問題
常見的鉆井機(jī)械故障：①因各種因素影響而導(dǎo)致鉆井機(jī)械出現(xiàn)開裂、意外壓痕等損壞性故障；②因外界運(yùn)行環(huán)境影響而導(dǎo)致鉆井機(jī)械故障，例如受干擾程度過大或運(yùn)行受壓程度過大等；③因介質(zhì)滲漏等內(nèi)部因素影響而導(dǎo)致鉆井機(jī)械故障；④因自然因素影響而導(dǎo)致鉆井機(jī)械出現(xiàn)不正常磨損、使用周期過長和質(zhì)量變差等常規(guī)性故障；⑤因機(jī)械性能失調(diào)而導(dǎo)致鉆井機(jī)械故障；⑥因機(jī)械零部件松動(dòng)等自身因素而導(dǎo)致鉆井機(jī)械故障。
2.鉆井機(jī)械故障產(chǎn)生的原因
根據(jù)有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，零部件磨損、協(xié)調(diào)性不達(dá)標(biāo)、操作不當(dāng)?shù)仁菍?dǎo)致鉆井機(jī)械產(chǎn)生故障的主要原因。①零部件磨損。大多數(shù)機(jī)械操作人員對(duì)于零部件磨損問題均沒有予以高度重視，所以要求所有人員在選用鉆井機(jī)械零部件過程中，必須仔細(xì)檢查原材料的品質(zhì)，同時(shí)還要注重鉆井機(jī)械的生產(chǎn)工藝與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，以有效降低鉆井機(jī)械的磨損程度。②協(xié)調(diào)性不達(dá)標(biāo)。是保證鉆井機(jī)械運(yùn)行溫度的關(guān)鍵，也是維持零部件良好間距的決定性因素，其不僅可以防止外界雜質(zhì)滲入到鉆井機(jī)械內(nèi)部，還可以降低各零部件之間的磨損程度，達(dá)到減少故障產(chǎn)生率的目的。③操作不當(dāng)。在負(fù)荷平穩(wěn)的條件下，鉆井機(jī)械可以保持流暢的運(yùn)轉(zhuǎn)，所以鉆井機(jī)械的各操作人員必須保持認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，只有全面了解和掌握鉆井機(jī)械的工作原理，才能合理科學(xué)的操控各個(gè)機(jī)械，使鉆井機(jī)械在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中維持常溫，防止因操作不當(dāng)而引發(fā)機(jī)械故障。
3.鉆井機(jī)械故障診斷技術(shù)及解決對(duì)策
無損檢測、振動(dòng)診斷、測量溫度與油樣分析是鉆井機(jī)械故障常用的診斷技術(shù)，其中振動(dòng)診斷技術(shù)牽涉到許多不同工作領(lǐng)域，而國內(nèi)對(duì)于該診斷技術(shù)也投入了許多研究。現(xiàn)階段，我國在分析和診斷振動(dòng)信號(hào)方面有統(tǒng)計(jì)分析、模型分析和時(shí)頻域分析三種方法，同時(shí)也可以利用機(jī)械的具體參數(shù)進(jìn)行全方位診斷[2]。而隨著鉆井科技的不斷進(jìn)步，鉆井機(jī)械故障診斷技術(shù)日益增多，例如以頻率為核心的全息譜分析、細(xì)化分析、共振解調(diào)分析，以信號(hào)為基礎(chǔ)的短時(shí)傅里葉變換診斷技術(shù)，以小波為主的變換診斷技術(shù)，以機(jī)械軸心運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡為目標(biāo)的診斷技術(shù)。
3.1模糊識(shí)別診斷技術(shù)與共振解調(diào)診斷技術(shù)
展開鉆井作業(yè)時(shí)，往往會(huì)因環(huán)境惡劣、噪音過大、四周振源等因素而導(dǎo)致鉆井機(jī)械發(fā)生故障。由于鉆井泵軸故障具有較為繁復(fù)的特點(diǎn)，所以必須采用共振解調(diào)診斷技術(shù)將潛在的軸承故障問題挖掘出來，并在此基礎(chǔ)上完成各項(xiàng)頻譜分析工作。但是在實(shí)際操作過程中，機(jī)械軸承尺寸會(huì)存在一定差異，加上外界因素影響，使得頻譜上顯示的頻率值和計(jì)算得出的故障特征頻率值互不相同。為此，共振解調(diào)診斷技術(shù)必須與模糊識(shí)別診斷技術(shù)相互配合、相互協(xié)作，對(duì)各種故障特征頻率進(jìn)行有效識(shí)別，以明確鉆井機(jī)械故障產(chǎn)生原因。診斷鉆井機(jī)械故障時(shí)，往往會(huì)因外界環(huán)境或底層復(fù)雜性等多種因素的干擾而導(dǎo)致診斷工作無法順利進(jìn)行，所以必須全面了解和掌握機(jī)械故障特點(diǎn)與機(jī)械故障原因，只有明確鉆井機(jī)械故障類型，才能采取有效性處理措施。
3.2以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為主的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷技術(shù)
過去通常采用以多層感知器為主的診斷技術(shù)對(duì)鉆井機(jī)械故障問題進(jìn)行檢查，但該技術(shù)已無法滿足現(xiàn)代化診斷需求，因而以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為主的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、振動(dòng)頻率為主的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷技術(shù)是一種新型的診斷方法，其不僅可以準(zhǔn)確辨別和診斷鉆井機(jī)械發(fā)生故障原因，還可以明確神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)目和隱層[3]。基于旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷技術(shù)，有關(guān)研究人員還建立了一套合理科學(xué)的智能故障診斷系統(tǒng)，其主要是根據(jù)知識(shí)子塊理論模式實(shí)現(xiàn)了查詢信息功能、網(wǎng)絡(luò)資訊功能、管理數(shù)據(jù)庫功能和故障診斷功能等，這對(duì)于大型風(fēng)機(jī)的故障診斷來說具有至關(guān)重要的作用和意義。
為了有效降低鉆井機(jī)械故障的產(chǎn)生率，各工作人員必須做好以下幾點(diǎn)工作：①做好鉆井機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)工作。PMS系統(tǒng)是預(yù)防鉆井機(jī)械故障的強(qiáng)制保養(yǎng)系統(tǒng)，也是預(yù)防鉆井機(jī)械故障的強(qiáng)制維修系統(tǒng)。展開鉆井工作時(shí)，一定要提高機(jī)械設(shè)備的檢修和維護(hù)水平，只有這樣才能保證機(jī)械設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。在實(shí)際工作過程中，運(yùn)用PMS系統(tǒng)不僅可以協(xié)助操作人員處理潛在的機(jī)械性能故障問題，還可以維護(hù)和保養(yǎng)機(jī)械性能，使工作效率得到顯著提高，最終取得最大化經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。②培養(yǎng)一支高素質(zhì)、高文化、高水平的鉆井機(jī)械故障診斷隊(duì)伍。無論是機(jī)械運(yùn)行工作還是機(jī)械管理工作，各人員都必須做到對(duì)工作認(rèn)真、負(fù)責(zé)。同時(shí)，企業(yè)還要組織所有工作人員開展專業(yè)化技術(shù)培訓(xùn)活動(dòng)，讓所有員工都能夠了解和掌握鉆井技術(shù)的重要知識(shí)和難點(diǎn)知識(shí)，以強(qiáng)化鉆井機(jī)械設(shè)備的戰(zhàn)斗力，推動(dòng)企業(yè)不斷向前發(fā)展。③高度重視配件質(zhì)量，加強(qiáng)油品管理能力。在我國市場經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的條件下，與石油鉆井機(jī)械設(shè)備相關(guān)的配件市場出現(xiàn)了極為嚴(yán)重的壟斷情況。部分配件質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，直接降低了其自身的耐用性，并給技術(shù)人員的日常維護(hù)檢修工作帶來許多困難[4]。針對(duì)這一情況，企業(yè)必須高度重視配件質(zhì)量，加強(qiáng)油品管理能力，以降低鉆井機(jī)械設(shè)備故障發(fā)產(chǎn)生率，提高機(jī)械工作效率。
4.結(jié)束語
自身質(zhì)量、人為因素、外界因素、自然因素的影響均會(huì)導(dǎo)致鉆井機(jī)械在運(yùn)行過程中出現(xiàn)各種不同程度的故障問題。為此，技術(shù)人員必須全面了解和掌握鉆井機(jī)械故障的產(chǎn)生原因，明確其故障類型，只有這樣才能利用先進(jìn)的鉆井故障診斷技術(shù)對(duì)故障問題進(jìn)行有效性處理。除此之外，還要組織所有工作人員開展專業(yè)化鉆井技術(shù)培訓(xùn)活動(dòng)，讓各員工更加了解鉆井技術(shù)知識(shí)，正確操作鉆井機(jī)械，最終達(dá)到防止鉆井機(jī)械產(chǎn)生故障的目的。
參考文獻(xiàn)
[1]王常亮，佟宏遠(yuǎn).分析鉆井機(jī)械故障診斷數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，（06）：65.
[2]楊志國，姜云鵬，李莉.天然氣水合物賦存地層鉆井液技術(shù)研究[J].科技致富向?qū)В?010，（29）：197-209.
在電子機(jī)械設(shè)備故障診斷過程中，診斷對(duì)象的故障過程是復(fù)雜多變的，在故障發(fā)展過程中，由于引起故障的因素在性質(zhì)、特點(diǎn)及作用方式上是不同的，機(jī)械功能狀況和所受損害的具體情況也不同，使得故障征兆和演變具有不同形式，診斷中往往難以迅速準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)故障的性質(zhì)，導(dǎo)致誤診。
1 電子機(jī)械概述
電子機(jī)械主要是以研究電子信息設(shè)備與電子系統(tǒng)的機(jī)械與結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造為核心的，努力提高設(shè)備或系統(tǒng)在不同的復(fù)雜環(huán)境中的電性能。我國工業(yè)與電子裝備發(fā)展過程已經(jīng)超過40年，在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造商處于世界前列，但是也必須認(rèn)識(shí)到先進(jìn)的電子機(jī)械，不僅取決于電子設(shè)備的可靠性，也與結(jié)構(gòu)與工藝密不可分。電氣設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造工藝在電子裝備中有融為一體的發(fā)展態(tài)勢，當(dāng)今的電子機(jī)械工程就是應(yīng)這種趨勢而產(chǎn)生的新興學(xué)科，國內(nèi)很多高校也設(shè)立了電子機(jī)械專業(yè)。電子機(jī)械同以往的普通機(jī)械相比，有其自身的特性：從目的上來說，電子機(jī)械旨在于提高電子設(shè)備的電氣性能系統(tǒng)；從實(shí)現(xiàn)手段上來說，電子機(jī)械主要通過在機(jī)械中加入電子信息技術(shù)等來實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的性能；從機(jī)電一體化的載體方面來說，電子機(jī)械是電子系統(tǒng)，常規(guī)機(jī)械是機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；從電子系統(tǒng)對(duì)機(jī)械的重要性來說，機(jī)電一體化對(duì)電子設(shè)備至關(guān)重要。
2 電子機(jī)械故障診斷技術(shù)分析
所謂電子機(jī)械設(shè)備故障，就是指機(jī)械系統(tǒng)已偏離其設(shè)備狀態(tài)而喪失部分或全部功能的現(xiàn)象。如某些零件或部件損壞，致使工作能力喪失；發(fā)動(dòng)機(jī)功率降低；傳動(dòng)系統(tǒng)失去平衡和噪聲增大；工作機(jī)構(gòu)的工作能力下降；燃料和油的消耗增加等，當(dāng)其超出了規(guī)定的指標(biāo)時(shí)，均屬于機(jī)械故障。電子機(jī)械故障診斷技術(shù)主要有以下幾種：
2.1 基于小波分析的故障診斷方法
小波變換是一種新的變換分析方法，它繼承和發(fā)展了短時(shí)傅立葉變換局部化的思想，同時(shí)又克服了窗口大小不隨頻率變化等缺點(diǎn)，能夠提供一個(gè)隨頻率改變的“時(shí)間-頻率”窗口，是進(jìn)行信號(hào)時(shí)頻分析和處理的理想工具。基于小波分析直接進(jìn)行故障診斷是屬于故障診斷方法中的信號(hào)處理法。這一方法的優(yōu)點(diǎn)是可以回避被診斷對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，這對(duì)于那些難以建立解析數(shù)學(xué)模型的診斷對(duì)象是非常有用的。具體可分為以下4種方法： ①利用小波變換檢測信號(hào)突變的故障方法連續(xù)小波變換能夠通過多尺度分析提取信號(hào)的奇異點(diǎn)。其基本原理是利用信號(hào)在奇異點(diǎn)附近的Lipschitz指數(shù)。Lipschitz指數(shù)時(shí)，其連續(xù)小波變換的模極大值隨尺度的增大而增大；當(dāng)時(shí)，則隨尺度的增大而減小。噪聲對(duì)應(yīng)的Lipschitz指數(shù)遠(yuǎn)小于0，而信號(hào)邊沿對(duì)應(yīng)的Lipschitz指數(shù)大于或等于0。因此，可以利用小波變換區(qū)分噪聲和信號(hào)邊沿，有效地檢測出強(qiáng)噪聲背景下的信號(hào)邊沿（援變或突變）。因此，利用小波變換可以區(qū)分噪聲和信號(hào)邊沿，有效地檢測出強(qiáng)噪聲背景下的信號(hào)邊沿奇變。動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的故障通常會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的觀測信號(hào)發(fā)生奇異變化，可以直接利用小波變換檢測觀測信號(hào)的奇異點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)故障的檢測。
除此之外，小波變換可以看作一個(gè)帶通濾波器，從而可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波。近年來，已經(jīng)出現(xiàn)了很多基于小波變換的去噪方法。Mallat提出了通過尋找小波變換系數(shù)中的局部極大值點(diǎn)，并據(jù)此重構(gòu)信號(hào)，可以很好地逼近未被噪聲污染前的信號(hào)。Donoho也提出了一種新的基于閾值處理思想的小波去噪技術(shù)。利用去噪后的信號(hào)可以直接對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷，也可利用此信號(hào)進(jìn)行殘差分析。通過去噪獲得系統(tǒng)輸出信號(hào)來進(jìn)行故障診斷，方法上比較簡單，但對(duì)故障的判斷受限于觀測人員自身的經(jīng)驗(yàn)。
2.2 光學(xué)檢測技術(shù)
由于故障診斷資料不足，對(duì)故障的認(rèn)識(shí)受到較大限制，給明確診斷帶來困難，有時(shí)所懷疑的故障的一般規(guī)律與故障征兆不完全相符，另外排除了一種故障的可能，因此故障診斷的推理過程往往也是模糊的，具有一定程度的不確定性。近年來，光學(xué)技術(shù)得到了快速的發(fā)展并被應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域，例如在數(shù)控機(jī)床中光柵系統(tǒng)的應(yīng)用。光柵測量是利用光的衍射原理，通過疊放的光柵的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生與之同步移動(dòng)的莫爾條紋信號(hào)，然后通過讀數(shù)頭與后續(xù)電路，將導(dǎo)軌、工作臺(tái)的位置等信號(hào)轉(zhuǎn)變成信號(hào)讀出來，其讀數(shù)分辨率可達(dá)5nm。當(dāng)兩塊相同的長光柵跌合，如果柵線的夾角很小時(shí)，莫爾條紋的方向與光柵條紋方向近似垂直。光柵盤上黑白刻線的相對(duì)移動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生光強(qiáng)度周期性變化，此光信號(hào)經(jīng)光電池轉(zhuǎn)換成為周期性的電信號(hào)，對(duì)電信號(hào)進(jìn)行分析處理，就可獲得光柵相對(duì)移動(dòng)的位移量。
2.3 人工智能診斷
機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行時(shí)均會(huì)產(chǎn)生物理變化或者化學(xué)性能的轉(zhuǎn)化，這樣勢必會(huì)造成設(shè)備的外在形態(tài)的改變，如溫度升高、電壓電流以及功率的變化等，檢測人員可以通過對(duì)設(shè)備的這些參數(shù)變化的分析來了解設(shè)備的運(yùn)行狀況。故障診斷技術(shù)就是依照不同參數(shù)的不同變化規(guī)律，而預(yù)判斷設(shè)備是否出現(xiàn)故障及出現(xiàn)故障的具置，以便及時(shí)采取科學(xué)有效的措施，防止出現(xiàn)不必要的損失，提高了設(shè)備運(yùn)行效率和安全性。近年來，人工智能和計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，在機(jī)械診斷中的運(yùn)用也越來越廣泛。例如，用于大機(jī)組和燃?xì)廨啓C(jī)的診斷專家系統(tǒng)、采用概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自組織映象和徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)等的智能診斷神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。Zadeh曾將專家系統(tǒng)、模糊集合、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、概率計(jì)算和遺傳算法統(tǒng)稱為軟計(jì)算。將軟計(jì)算中各種方法集成，形成各種類型的混合系統(tǒng)，如用于診斷的模糊專家系統(tǒng)、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，使各種方法互相取長補(bǔ)短，相輔相成，是一種值得關(guān)注的動(dòng)向。
【關(guān)鍵字】機(jī)械；故障
機(jī)械設(shè)備在高速的運(yùn)轉(zhuǎn)和工作下容易發(fā)生故障，一旦發(fā)生故障其損失巨大，不但維修費(fèi)用高，而且維修周期也很長，一直是困擾企業(yè)的突出問題。如何應(yīng)用現(xiàn)代故障診斷技術(shù)建立設(shè)備故障預(yù)警制度，是目前亟待解決的難題。
1 設(shè)備故障狀態(tài)產(chǎn)生的原因
在現(xiàn)如今的生產(chǎn)和工作中，企業(yè)大多追求高效率，高速度，設(shè)備種類也是多種多樣，而且大部分企業(yè)的生產(chǎn)一線都是工作環(huán)境較為惡劣，設(shè)備故障率較高。設(shè)備故障發(fā)生的原因是多方面的，主要有以下幾種類型。
1.1 機(jī)械零件的損壞
當(dāng)機(jī)械發(fā)生某種故障后，從故障部位進(jìn)行外部觀察，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，故障的形成主要是由于零件本身的損傷、以及零件之間原有配合關(guān)系發(fā)生了變化。
零件的損傷是指零件的現(xiàn)有尺寸、形態(tài)偏離了原始設(shè)計(jì)性能，這種偏離表示機(jī)械在使用過程中，各種因素對(duì)零件發(fā)生作用的結(jié)果。常見的零件損傷是由于意外損傷和老化損傷造成的。
1.2 設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)
每臺(tái)設(shè)備都有一個(gè)設(shè)計(jì)輸出參數(shù)極限，如果設(shè)備的實(shí)際輸出參數(shù)超出其設(shè)計(jì)輸出極限時(shí)，機(jī)械的正常狀態(tài)將遭到破壞形成故障。產(chǎn)生設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)而引起故障時(shí)，就需要采取調(diào)整技術(shù)參數(shù)，提高設(shè)備承載能力，并對(duì)故障設(shè)備采取修復(fù)措施。
1.3 機(jī)械工作能力的損耗
機(jī)械工作能力的損耗是隨著時(shí)間的推移，在機(jī)械內(nèi)、外因影響下，機(jī)械綜和能力的損耗。主要有以下原因：
1.3.1 機(jī)件配合間隙增大，剛性下降；
1.3.2 主要部件磨損和老化；
1.3.3 摩擦系數(shù)增大，負(fù)荷增加以及磨損等原因造成發(fā)熱量增大；
1.3.4 機(jī)械的主要聯(lián)接副和部件發(fā)生磨損、扭曲變形等。
2 設(shè)備故障狀態(tài)的跡象
設(shè)備故障狀態(tài)的跡象在設(shè)備中的表象主要有：
2.1 輸出參數(shù)的變化
設(shè)備臺(tái)班生產(chǎn)率降低，油機(jī)耗油量與工作時(shí)間、工作量的比例增加等的變化。
2.2 振動(dòng)異常
振動(dòng)是機(jī)械運(yùn)行過程中的屬性之一，但不正常的振動(dòng)常常是測定設(shè)備故障的有效手段。
2.3 聲響異常
機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，在正常狀態(tài)下發(fā)出的聲響應(yīng)是均勻與輕微的。當(dāng)設(shè)備在正常工況條件下發(fā)出雜亂而沉重的聲響時(shí)，提示設(shè)備出現(xiàn)異常。所以，對(duì)噪聲異常的故障跡象必須認(rèn)真對(duì)待，仔細(xì)檢查，正確判斷。
2.4 過熱現(xiàn)象
工作中，常常發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、軸承等部位超出正常工作狀態(tài)的溫度變化。如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并診斷與排除，將引起機(jī)件燒毀等事故。
2.5 磨損殘余物的激增
通過觀察油箱、齒輪箱、軸承、齒輪等零件的磨損殘余物，并定量測定油樣等樣本中磨損微粒的多少，即可確定機(jī)件磨損的程度。
2.6 裂紋的擴(kuò)展
通過機(jī)械零件表面或內(nèi)部缺陷（包括焊接、鑄、鍛造、壓延等）的變化趨勢，特別是裂紋缺陷的變化趨勢，判斷機(jī)械故障的程度，并對(duì)機(jī)件強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估。
3 設(shè)備故障診斷的實(shí)施
通過對(duì)設(shè)備故障的產(chǎn)生原因及現(xiàn)象的分析，使我們對(duì)故障的診斷有了明確的目的性。目前，對(duì)各種設(shè)備的故障診斷實(shí)施技術(shù)，已從傳統(tǒng)的感官直接判斷，進(jìn)入到利用現(xiàn)代振動(dòng)、聲、光、電學(xué)理論以及各種現(xiàn)代測試技術(shù)、信息處理、識(shí)別技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的方向發(fā)展。
智能診斷與遠(yuǎn)程診斷
3.1 振動(dòng)檢測技術(shù)
振動(dòng)檢測系統(tǒng)可通過對(duì)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的拾取、放大，顯示振動(dòng)的峰值，以了解機(jī)械的振動(dòng)狀態(tài)。主要設(shè)備有測振用傳感器、放大器等。
3.2 音響檢測技術(shù)
現(xiàn)代音響檢測技術(shù)是通過對(duì)聲波的聲速、波長、周期、頻率及聲壓的測量、監(jiān)測和判斷設(shè)備的聲波變化，對(duì)設(shè)備故障實(shí)施診斷。主要設(shè)備為噪聲測量儀。
3.3 光學(xué)檢測技術(shù)
近年來，光學(xué)技術(shù)得到了快速的發(fā)展并被應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域。例如，在數(shù)控機(jī)床中光柵系統(tǒng)的應(yīng)用。光柵測量是利用光的衍射原理，通過疊放的光柵的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生與之同步移動(dòng)的莫爾條紋信號(hào)，然后通過讀數(shù)頭與后續(xù)電路，將導(dǎo)軌、工作臺(tái)的位置等信號(hào)轉(zhuǎn)變成信號(hào)讀出來，其讀數(shù)分辨率可達(dá)5nm。當(dāng)兩塊相同的長光柵跌合，如果柵線的夾角很小時(shí)，莫爾條紋的方向與光柵條紋方向近似垂直。光柵盤上黑白刻線的相對(duì)移動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生光強(qiáng)度周期性變化，此光信號(hào)經(jīng)光電池轉(zhuǎn)換成為周期性的電信號(hào)，對(duì)電信號(hào)進(jìn)行分析處理，就可獲得光柵相對(duì)移動(dòng)的位移量。
3.4 人工智能診斷
近年來，人工智能和計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，在機(jī)械診斷中的運(yùn)用也越來越廣泛。國內(nèi)外不乏成功的實(shí)例。例如，用于大機(jī)組和燃?xì)廨啓C(jī)的診斷專家系統(tǒng)、采用概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自組織映象和徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)等的智能診斷神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。Zadeh曾將專家系統(tǒng)、模糊集合、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、概率計(jì)算和遺傳算法統(tǒng)稱為軟計(jì)算。將軟計(jì)算中各種方法集成，形成各種類型的混合系統(tǒng)，如用于診斷的模糊專家系統(tǒng)、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，使各種方法互相取長補(bǔ)短，相輔相成，是一種值得關(guān)注的動(dòng)向。
3.5 遠(yuǎn)程診斷
遠(yuǎn)程診斷是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。目前尚處于初始階段。前面提到，設(shè)備診斷的案例積累，不能僅僅依靠單個(gè)工廠，必須一個(gè)行業(yè)，乃至制造廠、使用廠和研究單位的社會(huì)性協(xié)作。從這一角度看，遠(yuǎn)程診斷將發(fā)揮極其重要的作用。就當(dāng)前而言，首先要解決的是數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一問題。沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，就談不上診斷信息的交流，也談不上遠(yuǎn)程診斷，其結(jié)果只能是各個(gè)外國公司壟斷我國重大關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。為此，不少學(xué)者強(qiáng)烈呼吁迅速促成、完善這一工作。這是我國機(jī)械診斷技術(shù)發(fā)展的一件大事，有著深遠(yuǎn)意義。
1 傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)故障診斷技術(shù)
1.1振動(dòng)診斷技術(shù)
由于農(nóng)業(yè)機(jī)械在運(yùn)行過程中由于軸承、齒輪、曲軸以及葉片等的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生各種振動(dòng)，通過對(duì)這些振動(dòng)特征的掌握就能判斷是否存在潛在故障。振動(dòng)監(jiān)測診斷技術(shù)是目前機(jī)械設(shè)備故障檢測診斷技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，是根據(jù)機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)狀態(tài)和振動(dòng)特征來判斷設(shè)備運(yùn)行是否正常、是否存在潛在故障。一般來講，振動(dòng)監(jiān)測診斷技術(shù)在監(jiān)測過程中對(duì)設(shè)備無任何干擾，因此在實(shí)際工作中具有簡便易行的優(yōu)點(diǎn)。以曲軸為例，一般來講曲軸在旋轉(zhuǎn)過程中會(huì)分別在曲軸上徑向和切向產(chǎn)生彎曲振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，其中彎曲振動(dòng)基本不具備破壞能力，而扭轉(zhuǎn)振動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生共振，從而可能對(duì)機(jī)械的破壞，因此，在實(shí)際工作中要認(rèn)真分析產(chǎn)生的振動(dòng)類型以及產(chǎn)生振動(dòng)的原因，根據(jù)振動(dòng)的速度、加速度、振幅等對(duì)可能發(fā)生的機(jī)械故障進(jìn)行分析，通過傳感器對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并通過A/D轉(zhuǎn)換器將采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖譜并通過顯示器顯示在電腦屏幕上，供工作人員分析。
1.2油樣分析診斷技術(shù)
農(nóng)業(yè)機(jī)械的工作環(huán)境比較惡劣，在工作過程中大量的風(fēng)沙可能會(huì)進(jìn)入到機(jī)械零部件中，由于軸承等的轉(zhuǎn)動(dòng)作用會(huì)導(dǎo)致這些沙土進(jìn)入到油中，另外齒輪自身的磨損也會(huì)產(chǎn)生各種形狀的磨屑，因此通過將油提取出來，分析其內(nèi)在成分、液體粘稠度、污染指數(shù)等就可以得出機(jī)械的磨損情況，從而發(fā)現(xiàn)其潛在的故障隱患，便于分析。
1.3噪聲監(jiān)測診斷技術(shù)
農(nóng)業(yè)機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各個(gè)部位都會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，伴隨這些振動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生不同類型的噪聲，正常運(yùn)行的噪聲與故障噪聲有較大區(qū)別，通過對(duì)這些部位的噪聲進(jìn)行檢測，就可診斷出機(jī)械可能存在的故障位置。在實(shí)際工作中，可采用人工檢測和頻譜分析兩種方法，其中人工方法就是利用人耳、聲級(jí)計(jì)、聲音放大器等對(duì)機(jī)械噪聲的分辨來判斷機(jī)械運(yùn)行是否正常，并粗略判斷機(jī)械故障產(chǎn)生的部位；而頻譜分析法則是在噪聲產(chǎn)生部位加裝儀器，利用對(duì)噪聲的聲級(jí)、聲頻率等進(jìn)行采集并生成的頻譜圖對(duì)噪聲產(chǎn)生部位以及噪聲類型進(jìn)行分析。
1.4紅外測溫診斷技術(shù)
紅外測溫診斷技術(shù)就是利用農(nóng)業(yè)機(jī)械在運(yùn)行過程產(chǎn)生的摩擦溫度，并利用紅外測溫儀器對(duì)零部件的溫度進(jìn)行監(jiān)測，看是否存在溫度異常部位，溫度數(shù)據(jù)會(huì)反應(yīng)在計(jì)算機(jī)終端上，一旦出現(xiàn)有溫度異常升高現(xiàn)象，系統(tǒng)及時(shí)報(bào)警，以便工作人員及時(shí)采取相關(guān)的措施，防止事故的發(fā)生，延長農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的使用壽命。
2 最新農(nóng)機(jī)故障診斷技術(shù)
2.1智能診斷技術(shù)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和跨學(xué)科技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，以及農(nóng)業(yè)機(jī)械復(fù)雜程度的日益提高，使得如今的農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)已經(jīng)向著多學(xué)科、多技術(shù)、智能化的方向發(fā)展。智能化的機(jī)械故障診斷技術(shù)主要是基于人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、仿生學(xué)技術(shù)以及遙感技術(shù)等發(fā)展起來的，如將計(jì)算機(jī)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)路技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)結(jié)合起來，建立智能化的專家系統(tǒng)，將本行業(yè)以及各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的專家經(jīng)驗(yàn)和思想錄入到數(shù)據(jù)庫內(nèi)，并能通過自學(xué)習(xí)以及自適應(yīng)等對(duì)實(shí)際工作中的各種情況進(jìn)行分析，將實(shí)際工作中需要專家分析的問題通過系統(tǒng)分析來實(shí)現(xiàn)，一方面充分提高了工作效率，另一方面也排除了在人工分析過程中造成的主觀性誤差，使得農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備故障診斷的準(zhǔn)確率更高。
2.2在線實(shí)時(shí)故障診斷系統(tǒng)
在實(shí)際工作中，由于沒有一個(gè)固定的故障診斷標(biāo)準(zhǔn)，并且很難做到監(jiān)測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，經(jīng)常是采用上門診斷或階段性診斷等方式，對(duì)農(nóng)機(jī)故障診斷的成本較高，因此可以在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上建立一個(gè)在線實(shí)時(shí)故障診斷系統(tǒng)，將一定區(qū)域內(nèi)的大型農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障診斷工作集中到一個(gè)故障診斷中心，一旦有農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)生異常現(xiàn)象，實(shí)時(shí)故障診斷系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警，故障診斷中心內(nèi)的專家或在線專家系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)這些異常現(xiàn)象給出處理措施，并及時(shí)將處理建議提供給現(xiàn)場工作人員，通過在線實(shí)時(shí)故障診斷系統(tǒng)，一方面可以對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，另一方面可以實(shí)現(xiàn)資源的有效整合，降低檢測和診斷成本；除此之外，還可通過將處理故障的經(jīng)驗(yàn)歸集到系統(tǒng)中，以便日后借鑒。
關(guān)鍵詞：起重機(jī)械；故障診斷；檢驗(yàn)檢測；電氣故障
引言
科技的快速發(fā)展使各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)都被合理的應(yīng)用到了工業(yè)中，這對(duì)促進(jìn)我國工業(yè)發(fā)展來說意義重大。因此，要加強(qiáng)對(duì)起重機(jī)械故障診斷和檢驗(yàn)檢測內(nèi)容的研究，使起重機(jī)械的性能在其應(yīng)用的領(lǐng)域得到完美的發(fā)揮。
1探究起重機(jī)械故障診斷與檢驗(yàn)檢測的意義
合理應(yīng)用起重機(jī)械可以使不同類型的建筑工程的建設(shè)效率和質(zhì)量都能夠得到進(jìn)一步提升，可以為人們各種生活設(shè)施建設(shè)提供強(qiáng)有力的支持。與此同時(shí)，起重機(jī)械在使用過程中由于各種因素的影響也存在著安全隱患。例如，起重機(jī)械使用過程中地基強(qiáng)度達(dá)、平整度不到要求、動(dòng)荷載不穩(wěn)定等外界因素，加大了起重機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行期間的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度、控制難度等，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象[1]。在該情況下，起重機(jī)械設(shè)備在應(yīng)用期間，不僅無法使其應(yīng)用價(jià)值得到合理發(fā)揮，而且會(huì)對(duì)工程建設(shè)，以及操作人員的生命安全造成威脅。因此，要從實(shí)踐角度出發(fā)，透徹的分析故障原因，徹底明確處理措施，進(jìn)而提高設(shè)備運(yùn)行效率。同時(shí)，要全面結(jié)合市場環(huán)境，優(yōu)化調(diào)整檢驗(yàn)檢測技術(shù)，快速對(duì)出現(xiàn)的各項(xiàng)故障進(jìn)行處理，進(jìn)而使起重機(jī)械在應(yīng)時(shí)的作用能夠得到全面發(fā)揮，為我國各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)提供支持[2]。
2起重機(jī)械常見故障診斷
2.1電氣故障
起重機(jī)械在現(xiàn)場使用過程中會(huì)出現(xiàn)各種不同類型的故障，電氣故障是其中最常見也是最頻繁的一種。起重機(jī)械針對(duì)電氣的應(yīng)用體現(xiàn)在對(duì)電子元件控和電子設(shè)備保護(hù)上。電氣在起重機(jī)械控制體系十分復(fù)雜，因此，起重機(jī)械電氣故障經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在不同位置處。電氣故障診斷主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
2.1.1診斷轉(zhuǎn)子電阻損壞轉(zhuǎn)子鼎足破壞指的是電阻無法在轉(zhuǎn)子正常運(yùn)行情況下造成閉合狀態(tài)，引起該現(xiàn)象的主要原因是，產(chǎn)生的熱量無法及時(shí)散出，這會(huì)使溫度不斷升高，溫度過高會(huì)導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)體系導(dǎo)致起重機(jī)轉(zhuǎn)子遭受破壞，因此，在控制診斷上要從溫度方面入手[3]。
2.1.2凸輪控制器遭受了破壞電氣控制系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用范圍。一般來說，由同一臺(tái)電氣控制的凸輪控制系統(tǒng)能夠完成對(duì)內(nèi)部元件中兩個(gè)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的有效控制，進(jìn)而使兩個(gè)電動(dòng)機(jī)在應(yīng)用期間的觸點(diǎn)的閉合能夠在同一時(shí)間實(shí)現(xiàn)。若損壞了的凸輪控制器，兩個(gè)電機(jī)電動(dòng)觸點(diǎn)在應(yīng)用期間，在閉合上會(huì)存在時(shí)間差，長期下去，會(huì)導(dǎo)致起重機(jī)中電機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行期間造成較大影響，可見，要檢查電動(dòng)機(jī)接觸點(diǎn)閉合情況，完成相應(yīng)診斷。
2.1.3接觸故障診斷觸頭失效是導(dǎo)致接觸器故障發(fā)生的主要原因。起重機(jī)械電氣部分采用的觸頭容量大小有限，如果電壓過大通過的電流也較大，導(dǎo)致觸頭作業(yè)環(huán)境溫度不斷提高，造成觸頭破壞。長時(shí)間使用會(huì)使觸頭表面會(huì)出現(xiàn)大量的灰塵和油污，造成觸頭間的接觸不良，在該情況下，可以利用流過觸頭電流數(shù)值診斷故障[4]。
2.2機(jī)械故障
起重機(jī)械在長期應(yīng)用期間，避免不了會(huì)對(duì)起重機(jī)械中各項(xiàng)部件造成磨損，極容易出現(xiàn)故障的機(jī)械部件有以下幾個(gè)方面。
2.2.1吊鉤部件吊鉤部件在具體應(yīng)用期間的作用就是連接重物和起重機(jī)，其也是起重機(jī)的一項(xiàng)重要構(gòu)成部件。吊鉤使用過程中常見機(jī)械故障就是會(huì)導(dǎo)致其發(fā)生變形和斷裂問題，定期對(duì)吊鉤進(jìn)行檢查，并記錄其狀態(tài)[5]。
2.2.2卷揚(yáng)部件起重機(jī)械在使用過程中，卷筒裝置會(huì)負(fù)擔(dān)較大的起重重量，使卷筒內(nèi)減速機(jī)齒輪及卷揚(yáng)剎車片磨損，卷揚(yáng)的液壓馬達(dá)的零部件也會(huì)磨損嚴(yán)重。這些主要部件的磨損會(huì)導(dǎo)致卷揚(yáng)無法工作，或者在工作過程中失靈，造成安全事故的發(fā)生。因此，經(jīng)常對(duì)卷揚(yáng)零部件的檢查也是十分必要的。
2.2.3起重臂、鋼絲繩、滑輪起重機(jī)械在使用期間，起重臂在使用過程中、拆裝及運(yùn)輸過程中受到外力作用導(dǎo)致焊點(diǎn)開焊、碰撞變形以及自然銹蝕等破壞，如不及時(shí)的檢查會(huì)在使用過程中造成重大的安全事故。鋼絲繩分布會(huì)發(fā)生改變，鋼絲繩的每個(gè)部位受力都會(huì)有所不同。在吊裝作業(yè)過程中，鋼絲繩與重物會(huì)發(fā)生接觸，導(dǎo)致鋼絲繩遭受磨損，若重物重量過大導(dǎo)致鋼絲繩發(fā)生斷裂，這不僅會(huì)導(dǎo)致吊起的重物遭受破壞，而且可能會(huì)造成人員傷亡。另外鋼絲繩的自然磨損導(dǎo)致其直徑變小，起重能力下降。因此，可以通過檢測鋼絲繩力學(xué)性能，參照鋼絲繩更換及報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)的更換鋼絲繩，以確保起重機(jī)械安全的使用。滑輪是鋼絲繩運(yùn)動(dòng)及變向的重要支撐點(diǎn)，滑輪是否能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)鋼絲繩磨損的程度起到了非常關(guān)鍵的作用。如果滑輪發(fā)生損壞、變性、不轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，會(huì)使鋼絲繩在很短的時(shí)間內(nèi)因摩擦力過大而斷裂，進(jìn)而發(fā)生較大的安全事故。
3檢驗(yàn)檢測起重機(jī)故障
3.1檢驗(yàn)檢測電氣故障
檢驗(yàn)檢測電氣故障的相關(guān)建議主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
3.1.1檢測轉(zhuǎn)子電阻作業(yè)期間的溫度掌握轉(zhuǎn)子電阻工作溫度限度，將溫度報(bào)警系統(tǒng)安裝在轉(zhuǎn)子電阻工作環(huán)境種，若溫度過高超過了轉(zhuǎn)子電阻工作臨界值，要停止對(duì)電源開關(guān)的應(yīng)用，并且通過化學(xué)或物理方式進(jìn)行降溫處理，降低轉(zhuǎn)子電阻作業(yè)環(huán)境的溫度，避免溫度過高，引發(fā)安全事故[6]。此外，要檢驗(yàn)作業(yè)期間轉(zhuǎn)子電阻性能，對(duì)遭受到破壞的電阻要及時(shí)更換，避免造成更加嚴(yán)重的影響。
3.1.2檢測凸輪控制器情況起重機(jī)在應(yīng)用期間會(huì)應(yīng)用到大量的電器裝置，凸輪控制器是其中十分重要的一項(xiàng)裝置，相關(guān)人員在日常作業(yè)期間，要檢測凸輪控制器控制的電機(jī)觸點(diǎn)閉合時(shí)間，要在閉合時(shí)間存在差異前，采取合理措施對(duì)凸輪控制器進(jìn)行全面維修，針對(duì)通過維修無法恢復(fù)性能的凸輪控制器，要及時(shí)對(duì)裝置進(jìn)行更換。
3.1.3維修和清理觸頭起重機(jī)械經(jīng)常會(huì)被應(yīng)用在復(fù)雜環(huán)境中，因此，要清理觸頭表面的粉塵和油污，進(jìn)而使觸頭在應(yīng)用期間的靈敏性能夠得到提高，避免觸頭接觸不良。同時(shí)，要控制觸頭作業(yè)期間通過的電壓和電流，在電路中設(shè)置觸頭允許通過的最大電流[7]。
3.2檢驗(yàn)檢測機(jī)械故障
起重機(jī)中的機(jī)械部分在起重機(jī)械應(yīng)用期間被頻繁使用，這勢必會(huì)導(dǎo)致機(jī)械遭受不同程度磨損。日常作業(yè)期間，要及時(shí)預(yù)測和檢測起重機(jī)械中重點(diǎn)機(jī)械部位，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障發(fā)生的有效預(yù)防。檢驗(yàn)檢測機(jī)械故障的重點(diǎn)部位應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面入手：
3.2.1檢驗(yàn)檢測吊鉤每次完成吊裝作業(yè)后，都要檢驗(yàn)檢測吊鉤情況，全面評(píng)估吊鉤，性能良好吊鉤要具有完整的外外形，同時(shí)，吊鉤上不會(huì)存在任何裂紋，若采用的吊鉤出現(xiàn)類裂紋和變形情況，要立即對(duì)存在問題的吊鉤進(jìn)行更換，避免遭受更嚴(yán)重的危害。
3.2.2檢驗(yàn)檢測卷揚(yáng)卷揚(yáng)是起重機(jī)械中的的一項(xiàng)重要受力構(gòu)件，在使用過程中，嚴(yán)格控制吊物重量，禁止發(fā)生超載現(xiàn)象。此外，要檢測卷揚(yáng)外觀的具體形態(tài)，對(duì)筒壁的具體厚度進(jìn)行全面觀察，對(duì)受力程度規(guī)定的最小筒壁厚度進(jìn)行明確，對(duì)筒壁的實(shí)際厚度情況進(jìn)行全面測量，針對(duì)于實(shí)際情況不符的筒壁，要及時(shí)采用質(zhì)量符合要求的筒壁對(duì)其進(jìn)行更換。對(duì)液壓馬達(dá)、減速機(jī)齒輪、剎車片等主要部件要定期進(jìn)行檢查，不符合要求或者磨損嚴(yán)重的要及時(shí)更換。
3.2.3檢測檢驗(yàn)起重臂、鋼絲繩、滑輪定期對(duì)起重臂的外觀進(jìn)行檢查，尤其是變形嚴(yán)重部位、銹蝕部位，對(duì)不符合使用要求起重臂要進(jìn)行修復(fù)或者更換，避免造成安全事故。在對(duì)鋼絲繩進(jìn)行應(yīng)用期間，作業(yè)人員要經(jīng)常對(duì)鋼絲繩的情況進(jìn)行查看，掌握采用的鋼絲繩的情況，對(duì)于性能存在問題，無法滿足起重作業(yè)的鋼絲繩，要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行更換。禁止超載現(xiàn)象，避免由于起重的重物質(zhì)量過大，超過鋼絲繩的承載限度，導(dǎo)致鋼絲繩在應(yīng)用期間發(fā)生斷裂，引起更大的安全事故。要保證滑輪的程度，確保滑輪正常的轉(zhuǎn)動(dòng)。定期檢查滑輪的損壞程度、變形程度、銹蝕程度，不符合使用要求的要及時(shí)更換。
4提高起重機(jī)械故障檢測檢驗(yàn)技術(shù)的有效措施
4.1提高操作專業(yè)性的規(guī)范性
起重機(jī)械是一種的大型機(jī)械設(shè)備，若使用過程中發(fā)生安全事故，勢必會(huì)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失及造成人員傷亡。因此，在操作時(shí)，要嚴(yán)格按照操作標(biāo)準(zhǔn)。操作人員要經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，持證上崗。
4.2建設(shè)健全安全檢驗(yàn)管理制度
依據(jù)實(shí)際情況，制定一套合理管理制度，對(duì)各項(xiàng)管理責(zé)任進(jìn)行明確，提高監(jiān)管效果，確保使用過程中的安全性，避免安全事故的發(fā)生。此外，管理部門要對(duì)采用的起重機(jī)械的具體應(yīng)用情況進(jìn)行全面記錄，記錄內(nèi)容必須準(zhǔn)確、全面，定期做好相應(yīng)的檢查工作，以免機(jī)械在使用期間出現(xiàn)故障。政府部門要加強(qiáng)對(duì)起重機(jī)械租賃市場管理力度，保證租賃市場的合理性與規(guī)范性。同時(shí)，操作人員要對(duì)起重機(jī)械設(shè)備的性能進(jìn)行定期檢查。
4.3定期做好相應(yīng)的檢查
通過定期檢查能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)起重機(jī)械在應(yīng)用期間存在的各項(xiàng)問題，采取相應(yīng)措施對(duì)問題進(jìn)行處理，進(jìn)而減少問題的發(fā)生。可以采取不定期或定期的方式進(jìn)行檢查，了解起重機(jī)械在使用期間的具體應(yīng)用情況及時(shí)采取相應(yīng)措施完成維修作業(yè)，避免小問題演變成大問題，對(duì)現(xiàn)場施工造成不良影響。
1.1系統(tǒng)規(guī)劃
系統(tǒng)由手持式智能工業(yè)終端(PDA)模塊、專家故障診斷模塊、數(shù)據(jù)錄入模塊、工作原理結(jié)構(gòu)檢測裝配與調(diào)整模塊、維修方案生成模塊、訓(xùn)教模塊、幫助模塊和打印輸出模塊等組成，圖1為程序流程。
1.2專家故障診斷軟件
故障專家診斷的主要功能是根據(jù)使用維修人員提供的現(xiàn)場故障信息，綜合系統(tǒng)所融合的維修保障領(lǐng)域?qū)＜矣嘘P(guān)故障現(xiàn)象分析、故障原因識(shí)別、總成或系統(tǒng)工作原理、結(jié)構(gòu)、分解、檢修、裝配與調(diào)整等方面的經(jīng)驗(yàn)、技能信息，對(duì)工程裝備的故障進(jìn)行系統(tǒng)的診斷與分析解剖，并能根據(jù)故障原因的不同給出故障維修方案，包括維修方法、維修時(shí)間、維修編組、維修器材與工具等技術(shù)方案。另外，專家診斷模塊也可用來進(jìn)行維修操作人員的維修保障訓(xùn)練、實(shí)習(xí)等工作。該模塊的流程圖如圖2所示。
1.3數(shù)據(jù)錄入軟件
為防止初學(xué)者輸入無效數(shù)據(jù)，破壞故障數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，所以數(shù)據(jù)錄入模塊面向高級(jí)用戶，在進(jìn)入數(shù)據(jù)錄入功能時(shí)要求輸入高級(jí)用戶密碼，只有正確輸入密碼才能進(jìn)入數(shù)據(jù)錄入界面。數(shù)據(jù)錄入界面除下拉式操作菜單外，也提供了方便的操作命令按鈕，如“插入節(jié)點(diǎn)”、“插入子節(jié)點(diǎn)”、“更改節(jié)點(diǎn)名稱”等，用戶可以利用菜單或命令按鈕，方便地進(jìn)行新型工程機(jī)械故障的數(shù)據(jù)錄入工作。各個(gè)故障數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)均由自身編號(hào)(ID)和父編號(hào)(parent)組成，如圖3所示。上級(jí)節(jié)點(diǎn)和下級(jí)節(jié)點(diǎn)由par-ent鏈接，下級(jí)節(jié)點(diǎn)的父編號(hào)(parent)與上級(jí)節(jié)點(diǎn)的ID號(hào)相同，形成從上級(jí)節(jié)點(diǎn)到下級(jí)節(jié)點(diǎn)的單向鏈接關(guān)系。故障樹的層次結(jié)構(gòu)成為動(dòng)態(tài)擴(kuò)展的樹形結(jié)構(gòu)，有效地解決了大數(shù)據(jù)量存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的固定分配空間約束這一難題。
1.4維修方案生成軟件
維修方案主要包括故障現(xiàn)象、故障分析判斷、故障原因分析、故障的排除和調(diào)整方法、故障零部件的更換與修理時(shí)間、零部件維修的編組、機(jī)具設(shè)備、工具材料及輔料等內(nèi)容。維修方案和排除步驟是在專家診斷并確定故障原因后，提供的給維修人員的維修方案和維修操作步驟。維修方案數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式與故障數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式相似，也是采用單向鏈表的形式，不再贅述。
2系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)
2.1故障層次結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫與檢索方案的設(shè)計(jì)
由于新型工程機(jī)械的結(jié)構(gòu)與工作原理的復(fù)雜性，在設(shè)計(jì)故障信息數(shù)據(jù)庫時(shí)面臨極大的困難。實(shí)際工程應(yīng)用中，同一故障現(xiàn)象，可能由多種原因引起，而每種故障原因又可能由不同的零部件引起。同一零部件又會(huì)產(chǎn)生多種故障原因。因此，故障零部件、系統(tǒng)、故障原因、故障現(xiàn)象等元素之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，再加上領(lǐng)域?qū)＜业南嚓P(guān)的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，這些元素在數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)時(shí)很難處理。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫時(shí)，合理的融合了鏈表式結(jié)構(gòu)與層次化結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了故障現(xiàn)象、故障原因和故障分析過程數(shù)據(jù)表，滿足了專家推理的需求和程序的高效運(yùn)行的要求。
2.2工作原理、結(jié)構(gòu)、檢修、分解、裝配與調(diào)整數(shù)據(jù)信息高效存儲(chǔ)與顯示
每一個(gè)新型工程機(jī)械，其組成零部件至少上萬，考慮到其檢修、分解、裝配與調(diào)整等信息數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)量幾乎是海量的。如何存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，并恰當(dāng)?shù)仫@示出來，這是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。經(jīng)過對(duì)當(dāng)前所能見到的幫助系統(tǒng)和工程裝備信息化管理手段進(jìn)行仔細(xì)分析和比較。應(yīng)用了Word文檔格式轉(zhuǎn)換為Html格式，將相應(yīng)的主題信息存儲(chǔ)到SQLServer數(shù)據(jù)庫中，開發(fā)了編譯軟件，對(duì)轉(zhuǎn)換后的html文件和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行編譯鏈接，較好地處理了數(shù)據(jù)庫信息檢索、html文檔數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和可執(zhí)行文件數(shù)據(jù)查詢?nèi)呗?lián)合作用的工作原理等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與顯示模式。程序執(zhí)行效果與人機(jī)界面都是比較優(yōu)秀的。
3結(jié)論
關(guān)鍵詞 機(jī)械故障診斷技術(shù) 教學(xué)模式 案例分析法
中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
Application of Case Analysis Method in Mechanical
Fault Diagnosis Technique Course
HUANG Guangxia， BU Zhanwei
（Department of Mechanical and Electrical Engineering，
Luoyang Institute of Science and Technology， Luoyang， He'nan 471023）
Abstract The "Mechanical Fault Diagnosis Technique" is a boring， highly practical course， teaching mode theories， methods and application research based on fault diagnosis， this paper takes the students as the main body in the teaching， the teacher as the leading case analysis， to improve the quality of teaching.
Key words mechanical fault diagnosis technique； teaching mode； case analysis method
0 引言
機(jī)械故障診斷技術(shù)課程屬過程裝備與控制工程專業(yè)的專業(yè)課，與機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械振動(dòng)學(xué)等課程銜接緊密并直接與生產(chǎn)實(shí)踐、科學(xué)研究和日常生活緊密相關(guān)。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)備的故障診斷技術(shù)越來越受到人們的重視，已經(jīng)成為保證生產(chǎn)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段和關(guān)鍵技術(shù)。近年來，隨著傳感檢測技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)等的突破性研究，機(jī)械故障診斷課程從理論、方法到應(yīng)用領(lǐng)域都發(fā)生了很大的變化。這就要求講授本課程的老師要知識(shí)面廣、實(shí)踐性強(qiáng)，結(jié)合新理論、新方法及新的使用領(lǐng)域，使學(xué)生了解前沿動(dòng)態(tài)。本課程傳統(tǒng)的教育模式有許多值得大家認(rèn)同的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也存在明顯的不足，例如，教學(xué)內(nèi)容滯后、不能和實(shí)際的應(yīng)用連接起來。教學(xué)方法呆板，不合理，缺乏培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和主動(dòng)思考的方法。所以，本課程教學(xué)改革以提高教學(xué)質(zhì)量為主要目的，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法上著手，以案例教學(xué)、討論式教學(xué)等多種教學(xué)方式為手段，提高教學(xué)質(zhì)量。
1 案例教學(xué)法的實(shí)施
1.1 案例教學(xué)法的特點(diǎn)
在國內(nèi)，對(duì)機(jī)械故障診斷理論上的探索和實(shí)際生產(chǎn)沒有緊密連接起來，很多從事研究的人員只會(huì)在理論上進(jìn)行探索，沒有實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)，造成理論研究實(shí)際應(yīng)用大相徑庭。所以一般以高校和研究所的研究作為起點(diǎn)，深入到行業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中去。在本課程中是在老師的精心指導(dǎo)下，根據(jù)機(jī)械故障診斷目標(biāo)的需要，采用典型的故障診斷案例進(jìn)行分析，通過老師的引導(dǎo)和學(xué)生的獨(dú)立思考，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)、領(lǐng)會(huì)和研究。尤其是在工程實(shí)踐部分，通過有針對(duì)性具體機(jī)械類型的診斷案例介紹，從而提高學(xué)生的判斷能力和識(shí)別能力。促使學(xué)生深入?yún)⑴c整個(gè)教學(xué)過程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
（1）目的明確。在機(jī)械故障診斷技術(shù)這門課中，案例的選擇或者設(shè)計(jì)都是圍繞特定的教學(xué)內(nèi)容來進(jìn)行的，學(xué)生通過對(duì)具體的案例說明深化理解，加深印象。特別是在安裝、檢查和測量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)案例中，例如有汽輪機(jī)故障診斷、壓縮機(jī)故障診斷、化工機(jī)械故障診斷、液壓系統(tǒng)故障診斷等。從故障診斷原理來看，不同診斷對(duì)象的動(dòng)態(tài)性能和外部表征各具特點(diǎn)，通過案例分析可以增加豐富的現(xiàn)場工作經(jīng)驗(yàn)。
（2）問題表現(xiàn)突出。該課程牽涉的內(nèi)容很多，從章節(jié)設(shè)計(jì)上來講，貫徹了從數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理、狀態(tài)識(shí)別、趨勢預(yù)測、直至調(diào)理整治等五個(gè)設(shè)備診斷不可缺少的工作過程，對(duì)每一種故障的診斷案例，不僅重點(diǎn)分析故障機(jī)理及征兆特點(diǎn)，都附上精確的案例分析說明，在授課老師的細(xì)心講解下，通過對(duì)某種故障問題的表述、分析，探求解決問題的方法，提高學(xué)生分析和解決問題的能力。
（3）綜合性強(qiáng)。案例分析的綜合性可以從多個(gè)方面來理解， 該方法本身具有綜合性。每一種故障所呈現(xiàn)出來的特征包含多個(gè)，例如連接松動(dòng)故障所表現(xiàn)出來的軸心軌跡混亂、重心飄逸、頻譜圖中出現(xiàn)高階奇次倍頻分量、松動(dòng)方向振幅增大等一系列特征。再者從知識(shí)掌握方面來講，在案例分析法應(yīng)用當(dāng)中，需要學(xué)生具備豐富的基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，綜合運(yùn)用各種知識(shí)和技能分析不同的案例所呈現(xiàn)的問題。
（4）互動(dòng)性強(qiáng)。案例分析過程是一個(gè)教與學(xué)的互動(dòng)過程，以教師為主導(dǎo)，使學(xué)生從案例分析中獲取知識(shí)。每一個(gè)學(xué)生也根據(jù)自己所掌握的知識(shí)對(duì)每個(gè)案例有不同的理解，通過師生間的互動(dòng)和交流，讓學(xué)生多渠道獲取知識(shí)和技能。
1.2 實(shí)施過程
（1）“師為主生為輔”，以案例分析為載體傳授學(xué)生理論知識(shí)。機(jī)械故障診斷涉及的知識(shí)面非常寬，內(nèi)容豐富，傳統(tǒng)的教學(xué)方法結(jié)構(gòu)不太合理，教學(xué)內(nèi)容一成不變，先講理論后實(shí)驗(yàn)來訓(xùn)練學(xué)生的技能，效果不太明顯。選用典型的案例，把教學(xué)目標(biāo)要求的一些理論知識(shí)和必要的技能融入到實(shí)例中去，通過案例分析，讓學(xué)生掌握相關(guān)的知識(shí)和技能。打破了傳統(tǒng)的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
（2）“生為主師為輔”，以學(xué)生為主體，對(duì)所學(xué)知識(shí)加以應(yīng)用。在學(xué)習(xí)完一種診斷方法后，教師根據(jù)學(xué)生所學(xué)的知識(shí)和技能，舉出一些具體的案例讓學(xué)生分組判斷和分析，學(xué)生在分析的過程中，充分發(fā)揮了主體能動(dòng)性，把學(xué)到的知識(shí)和技能進(jìn)行運(yùn)用。培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)運(yùn)用能力、獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力以及同學(xué)之間的協(xié)助能力等綜合素質(zhì)。
（3）加強(qiáng)師生的互動(dòng)性。提高故障診斷教學(xué)中學(xué)生的參與程度，讓學(xué)生主動(dòng)、有效地學(xué)習(xí)。首先，創(chuàng)設(shè)民主和諧的課堂教學(xué)氛圍，使學(xué)生勤于思考，善于發(fā)言。其次，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，使學(xué)生在討論交流的氛圍中學(xué)習(xí)。還要鼓勵(lì)學(xué)生善于動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。例如，傳統(tǒng)的溫度測量法是熱電偶測量，在生產(chǎn)條件下，將它用于測量軸承溫度，可得到良好的測量效果；而對(duì)于切削、磨削溫度，在生產(chǎn)條件下就不可能用熱電偶測量，因?yàn)樵谠S多零件上一般都不允許鉆孔、開槽來埋臵熱電偶。這時(shí)候要鼓勵(lì)學(xué)生勤于思考、多動(dòng)手、多動(dòng)腦。師生相互配合，學(xué)生才能把學(xué)到的理論知識(shí)和技能在實(shí)踐中充分運(yùn)用，提升教學(xué)有效性，做到學(xué)以致用。
2 注意事項(xiàng)
2.1 學(xué)習(xí)方法的調(diào)整
機(jī)械故障診斷的教學(xué)過程是培養(yǎng)學(xué)生把以往所學(xué)的知識(shí)連貫起來用于故障診斷中，所以要處理好教與學(xué)的關(guān)系，加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)。多采用啟發(fā)式教學(xué)，讓學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。例如在講到齒輪箱故障診斷時(shí)，“對(duì)于齒面磨損，燒傷是不是一種磨損形式，為什么會(huì)歸到齒面磨損這個(gè)問題？”把學(xué)生的積極性調(diào)動(dòng)起來，老師要從燒傷本身和效果上引導(dǎo)學(xué)生，這樣會(huì)起到理想的效果。在分析討論結(jié)束之后，老師要給學(xué)生留出一定的空間讓學(xué)生自己學(xué)會(huì)思考和總結(jié)，最后老師給出正確的答案和見解。
2.2 培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力
機(jī)械故障診斷內(nèi)容枯燥無味，知識(shí)綜合性較強(qiáng)，各部分的聯(lián)系很強(qiáng)，所以老師在給學(xué)生上課的同時(shí)要進(jìn)行綜合分析能力的培養(yǎng)。從講課的內(nèi)容上來看，要把每個(gè)章節(jié)的基本知識(shí)、基本應(yīng)用和技術(shù)有機(jī)地聯(lián)系起來。
3 結(jié)束語
機(jī)械故障診斷技術(shù)的教學(xué)所牽涉的知識(shí)很廣，要掌握所有相關(guān)管的理論和診斷方法并非易事，所以采用什么樣的教學(xué)方法讓學(xué)生吸收更快并能直接運(yùn)用到實(shí)際工程上，是大家值得進(jìn)一步探討的問題。案例分析法注重理論聯(lián)系實(shí)際，是一種值得提倡并推廣的教學(xué)方法，這需要發(fā)揮每一位師生的創(chuàng)造性，根據(jù)具體內(nèi)容加以靈活運(yùn)用，達(dá)到最佳效果。
參考文獻(xiàn)
[1] 唐世剛，李梟鷹.論案例教學(xué)法的內(nèi)涵及基本特征.教學(xué)與管理，2004（6）.
[關(guān)鍵詞]港口設(shè)備；故障診斷；應(yīng)用；推廣
我國的交通運(yùn)輸業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,自從改革開放以來,我國的水運(yùn)行業(yè)發(fā)展迅速,隨著港口的大型機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化程度的日益提高,我國港口吞吐量增長較快,促進(jìn)了水運(yùn)行業(yè)的發(fā)展,使得我國的交通運(yùn)輸行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所占的比重也逐漸增大。隨著港口吞吐量和機(jī)械化程度的增加,港口機(jī)電設(shè)備在水運(yùn)行業(yè)中的作用越來越重要,對(duì)港口設(shè)備的要求也越來越高,港口機(jī)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)及其組成也愈加復(fù)雜,負(fù)荷越來越重,因此港口機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的現(xiàn)象也逐漸增多,這直接影響了港口作業(yè)的質(zhì)量和進(jìn)度,降低了港口水運(yùn)的經(jīng)濟(jì)效益。因此,對(duì)港口機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的研究成為港口水運(yùn)行業(yè)的的一項(xiàng)迫切的重要任務(wù)。
一、設(shè)備故障診斷技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀
機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)發(fā)展分為三個(gè)階段:初級(jí)階段-感官、專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)判斷;現(xiàn)代化階段-計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)綜合診斷;智能化階段-集故障監(jiān)測、診斷、設(shè)備管理和調(diào)度一體化的智能化階段。機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)起源于20世紀(jì),并在此期間取得了較大的發(fā)展和進(jìn)步。航天工業(yè)的發(fā)展使該技術(shù)取得較快地發(fā)展,隨后計(jì)算機(jī)、微電子和傳感器技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用使得該技術(shù)逐漸地完善,此時(shí)還在航天和核電等大型部門應(yīng)用較多,其他部門發(fā)展較為緩慢,到20世紀(jì)末機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)在農(nóng)業(yè)、化工、冶金礦山、發(fā)電、交通運(yùn)輸和機(jī)械制造等各部門開始應(yīng)用,并且發(fā)展較快,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。21世紀(jì),機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)在我國國民經(jīng)濟(jì)的各部門都已取得長足的發(fā)展和普及應(yīng)用,技術(shù)發(fā)展轉(zhuǎn)向智能化。
二、設(shè)備故障診斷技術(shù)及手段
①機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測診斷技術(shù)。通過對(duì)振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測,來判斷設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,由于其此種方法簡單偏于操作,且對(duì)設(shè)備沒有損傷,因此機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測技術(shù)成為首選方法;②磨屑監(jiān)測診斷技術(shù),該技術(shù)主要用于液壓系統(tǒng)和系統(tǒng),由于磨損方式和磨損速度不同而產(chǎn)生的磨屑粒尺寸和形態(tài)有所差異,從而來判斷破損類型和磨損部位;③溫度監(jiān)測診斷技術(shù),由于設(shè)備不同部位產(chǎn)生的溫度變化不同,利用溫度變化程度來判斷設(shè)備的運(yùn)行情況,利用紅外線來監(jiān)測可以實(shí)現(xiàn)非接觸、遠(yuǎn)距離監(jiān)測,且能夠進(jìn)行運(yùn)算、處理和判斷精確測定設(shè)備各部分的溫度變化;④無損探傷監(jiān)測技術(shù),該技術(shù)應(yīng)用較廣,尤其是γ射線掃描。該技術(shù)是射線在物質(zhì)中的衰減規(guī)律,掃描得到相關(guān)參數(shù)變化的譜線,然后通過系統(tǒng)分析確定設(shè)備故障的部位。
三、港口機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)
1.港口機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)研究情況
港口設(shè)備分小型裝卸機(jī)械和大型裝卸機(jī)械兩類,其中小型機(jī)械數(shù)量大,流動(dòng)性大,但活動(dòng)范圍小,大型機(jī)械種類多,作業(yè)分散,操作要求較高。國內(nèi)鑒于港口機(jī)械的工作性質(zhì)和工作環(huán)境,提出了柴油機(jī)、結(jié)構(gòu)裂紋、液壓傳動(dòng)、鋼絲繩和制動(dòng)器、糧倉、電器系統(tǒng)、皮帶縱向撕裂、監(jiān)測中心和測試車、設(shè)備管理和維修體制改革10個(gè)方向的相關(guān)的研究專題。
國內(nèi)外設(shè)備故障監(jiān)測技術(shù)與手段的發(fā)展,在港口機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)中也得到了廣泛地應(yīng)用。目前國內(nèi)在各港口開展了設(shè)備監(jiān)測研究和故障診斷研究,取得的成果有:上海港務(wù)局與上海海運(yùn)、上海交大和同濟(jì)大學(xué)等院校進(jìn)行相關(guān)課題的合作,上述10個(gè)研究課題中9個(gè)課題開始進(jìn)行研究,部分課題已列入交通部和上海市的科技攻關(guān)項(xiàng)目。
2.港口機(jī)電設(shè)備故障診斷實(shí)例分析
港口設(shè)備動(dòng)力一般由內(nèi)燃機(jī)提供,內(nèi)燃機(jī)可能會(huì)出現(xiàn)故障,以內(nèi)燃機(jī)為例簡要分析港口設(shè)備故障診斷技術(shù)的應(yīng)用。針對(duì)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力不足問題進(jìn)行簡要分析。
(1)故障現(xiàn)象。港口上使用時(shí)間較長的內(nèi)燃機(jī)存在動(dòng)力不足的現(xiàn)象。
(2)故障原因。內(nèi)燃機(jī)油箱油量是否充足;內(nèi)燃機(jī)的供油管是否有漏油或斷裂現(xiàn)象;內(nèi)燃機(jī)的噴油泵油量調(diào)節(jié)桿是否卡住、鎖緊螺栓是否有脫落現(xiàn)象等;內(nèi)燃機(jī)的燃油是否含有空氣或其他雜質(zhì)等;內(nèi)燃機(jī)供油管是否堵塞;內(nèi)燃機(jī)的燃油濾清器是否堵塞;內(nèi)燃機(jī)的供油時(shí)間是否合適無延遲現(xiàn)象。
(3)故障排除。內(nèi)燃機(jī)的供油管有沒有漏油等問題,內(nèi)燃機(jī)的油箱的油量多少,內(nèi)燃機(jī)的噴油泵油量調(diào)節(jié)桿有無卡住,內(nèi)燃機(jī)的油量控制桿鎖緊螺栓是否脫落,內(nèi)燃機(jī)的燃油成分檢查是否空氣含量較高,內(nèi)燃機(jī)的供油管和濾清器是否堵塞,最后檢查內(nèi)燃機(jī)的供油時(shí)間。
(4)采取措施。首先應(yīng)檢查內(nèi)燃機(jī)的油箱油量是否充足,如果油量不足應(yīng)增添燃油;其次檢查內(nèi)燃機(jī)的供油管是否漏油或斷裂,發(fā)現(xiàn)漏油或斷裂及時(shí)進(jìn)行維修,如果是由漏油原因引起則維修內(nèi)燃機(jī)后還要排除管路中的空氣壁面油的純度不夠;檢查內(nèi)燃機(jī)的調(diào)節(jié)桿卡住和內(nèi)燃機(jī)的油量控制桿的鎖緊螺栓是否緊固,如果在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行過程中有異樣聲響,則需要將部件重新鎖緊;然后拆下內(nèi)燃機(jī)的燃油管的進(jìn)油端進(jìn)行連續(xù)壓動(dòng),如無燃油流出,可能是供油管或燃油濾清器發(fā)生了堵塞,采取措施為進(jìn)行逐段進(jìn)行排除;內(nèi)燃機(jī)的供油時(shí)間不合適,延遲或過早都會(huì)引起動(dòng)力不足。
四、結(jié)論
自從改革開放以來,我國的水運(yùn)行業(yè)發(fā)展迅速,我國港口吞吐量增長較快,對(duì)港口設(shè)備的要求也越來越高,因此港口機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的現(xiàn)象也逐漸增多。
本文首先介紹了設(shè)備故障診斷技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,目前傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)主要包括:機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測、磨屑監(jiān)測、溫度監(jiān)測以及無損探傷等,港口設(shè)備故障診斷技術(shù)水平已越來越高,然后隨著故障現(xiàn)象的增多,港口設(shè)備故障診斷技術(shù)應(yīng)向自動(dòng)化智能化方向進(jìn)一步發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]胡文君,褚家榮,蘇毅設(shè)備故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].后勤工程學(xué)院學(xué)報(bào),2004,(02).
[2]樓應(yīng)候,蔣亞南.機(jī)械設(shè)備故障診斷與監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].機(jī)床與液壓,2002,(04).
【關(guān)鍵詞】汽車 機(jī)械故障 診斷要點(diǎn) 發(fā)展趨勢
1 汽車機(jī)械故障的診斷要點(diǎn)
1.1 全面分析診斷
全面診斷是一種更加科學(xué)、更加專業(yè)的診斷方法，當(dāng)一般診斷和經(jīng)驗(yàn)診斷不能對(duì)機(jī)械故障做出有效判斷的時(shí)候就應(yīng)該采用全面分析的診斷方法。機(jī)械維修人員需要對(duì)汽車機(jī)械的各部件進(jìn)行逐一的排查，尤其是對(duì)于可能出現(xiàn)問題的關(guān)鍵部位加大排查力度或者多次排查，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)一些部件進(jìn)行拆卸檢查。例如汽車蓄電池存在長時(shí)間的自放電現(xiàn)象，在一般檢查和經(jīng)驗(yàn)診斷無法確認(rèn)故障原因的前提下，技術(shù)人員通過對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的檢查，并確定對(duì)第四保險(xiǎn)進(jìn)行重點(diǎn)分析，最終發(fā)現(xiàn)將第四保險(xiǎn)拔出能夠阻止蓄電池的自放電現(xiàn)現(xiàn)象，從而進(jìn)行具體的維修，有效阻止蓄電池內(nèi)的電量流失，確保行車安全[1]。
1.2 經(jīng)驗(yàn)診斷
經(jīng)驗(yàn)診斷的方法主要是針對(duì)具有多年的汽車機(jī)械維修經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員來說的，并不是所有的維修人員都能通過這中技術(shù)方法來進(jìn)行故障維修。具有豐富維修經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員往往能夠通過一些簡單的觀察和實(shí)際感知就能迅速的對(duì)故障原因及故障點(diǎn)做出準(zhǔn)確的判斷，并能夠進(jìn)行科學(xué)、合理的維修[2]。經(jīng)驗(yàn)診斷需要專業(yè)的汽車機(jī)械維修人員首先具備專業(yè)的汽車機(jī)械知識(shí)和良好的機(jī)械故障維修技術(shù)，其次還要進(jìn)行大量的機(jī)械維修實(shí)踐，爭取能夠應(yīng)對(duì)所有的機(jī)械故障，最后，需要這些維修技術(shù)人員能夠?qū)σ恍┚S修的經(jīng)驗(yàn)和典型案例進(jìn)行不斷的總結(jié)的完善，以此形成科學(xué)的維修經(jīng)驗(yàn)，再應(yīng)用到實(shí)際的機(jī)械維修中去，發(fā)揮積極作用。
1.3 一般診斷
對(duì)于汽車機(jī)械故障中的一些小問題（例如上文提到的聲音異常現(xiàn)象），通常采用一般診斷的診斷方法，駕駛者本人或者是維修人員可以通過比較簡單的觀察、聽音、輕微的敲擊、對(duì)比等一般方法對(duì)汽車機(jī)械的故障點(diǎn)以及故障原因進(jìn)行判斷，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)的者正確的維修措施的實(shí)施，確保汽車能夠恢復(fù)正常的性能。例如：當(dāng)汽車的氣門如果出現(xiàn)發(fā)聲異常的現(xiàn)象時(shí)，可以通過對(duì)氣門間隙的調(diào)整來排查機(jī)械故障點(diǎn)，維修之后如果故障消失，則證明診斷正確，維修合理；如果依然存在異常的發(fā)聲狀況，就應(yīng)當(dāng)尋找專業(yè)人士進(jìn)行檢查或者是去專業(yè)的汽車維修店進(jìn)行維修，以及時(shí)的對(duì)這類故障問題進(jìn)行解決處理。
1.4 故障預(yù)防
做好有效的故障預(yù)防工作也是十分重要的。首先需要駕駛者提高安全意識(shí)，定期對(duì)汽車進(jìn)行保養(yǎng)和檢查，對(duì)于有安全隱患的零部件要及時(shí)的進(jìn)行更換，確保汽車處于正常狀態(tài)。其次，汽車維修人員也應(yīng)該不斷提高專業(yè)技術(shù)水平，具備創(chuàng)新意識(shí)，不斷總結(jié)維修經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真對(duì)待每一次的機(jī)械故障維修，以提高維修質(zhì)量，保障用戶的行車安全。最后，在宏觀層面上需要國家政府加強(qiáng)對(duì)汽車零部件生產(chǎn)的管理，嚴(yán)格質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為汽車的安全使用提供強(qiáng)大的外在保證。做好有效的機(jī)械故障預(yù)防工作能夠節(jié)省大量的人力、物力、財(cái)力，確保汽車機(jī)械的安全可靠，實(shí)現(xiàn)雙贏甚至多贏的局面。
2 汽車機(jī)械故障診斷技術(shù)發(fā)展趨勢分析
2.1 診斷系統(tǒng)的智能化
現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，為診斷技術(shù)的應(yīng)用提供了可能，現(xiàn)代人工智能技術(shù)與診斷理論的有效結(jié)合成為一大發(fā)展趨勢。人工智能主要有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家網(wǎng)絡(luò)兩種，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要負(fù)責(zé)組織診斷經(jīng)驗(yàn)，形成強(qiáng)大的診斷知識(shí)庫，目前典型的有BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；相對(duì)而言專家系統(tǒng)則更適合解決對(duì)于專業(yè)維修知識(shí)要求較高的故障診斷。將這兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行有效的組合無疑能夠大大提高故障診斷技術(shù)。
2.2 診斷系統(tǒng)的多功能化
隨著汽車機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展以及相關(guān)技術(shù)水平的提高，各種故障診斷系統(tǒng)的功能也不斷增加。典型的有車載自診系統(tǒng)，其工作原理好比飛機(jī)上的黑匣子，能夠通過對(duì)汽車行駛情況的記錄為故障維修提供參考數(shù)據(jù)和依據(jù)。與車外診斷儀配合使用，不僅能夠?yàn)榫S修人員提供客觀的機(jī)械故障數(shù)據(jù)，還能幫助維修人員制定準(zhǔn)確的維修方案和實(shí)施措施。而且由于車外診斷儀比較注重用戶體驗(yàn)，便于操作，攜帶便利，故性價(jià)比人性化程度較高。
2.3 診斷信息網(wǎng)絡(luò)化
隨著現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，在汽車機(jī)械診斷系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)診斷的信息網(wǎng)絡(luò)化成為可能，就目前的發(fā)展態(tài)勢來看將成為一個(gè)重要的發(fā)展趨勢。利用現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)，維修人員能夠及時(shí)的了解機(jī)械故障的各種數(shù)據(jù)信息，并依據(jù)自動(dòng)生成的維修方案進(jìn)行有針對(duì)性的維修保養(yǎng)。同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于不同維修經(jīng)驗(yàn)的交流分享，有效提高了汽車機(jī)械維修的成效。在無線通信不斷發(fā)展的條件下，在汽車機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程故障診斷也越來越受到汽車用戶和汽車機(jī)械維修人員的重視。
在對(duì)于不同的機(jī)械故障進(jìn)行維修時(shí)應(yīng)該依據(jù)具體實(shí)際進(jìn)行不同診斷方法的選擇和使用，最終目的都應(yīng)該服務(wù)于機(jī)械故障的排除和良好的維修效果，所以維修技術(shù)人員應(yīng)該在實(shí)際維修時(shí)靈活掌握個(gè)中診斷方法和維修技術(shù)，爭取做好汽車機(jī)械維修工作。隨著自動(dòng)化、智能化的維修系統(tǒng)的出現(xiàn)和發(fā)展，為汽車機(jī)械維修提供了更加先進(jìn)和方便的維修服務(wù)，維修人員應(yīng)該緊跟行業(yè)的發(fā)展步伐，不斷增強(qiáng)專業(yè)技能，提高專業(yè)維修技術(shù)。基于維護(hù)道路行車安全與社會(huì)的正常秩序，確保汽車的正常行駛是極為重要的，因此注重并優(yōu)化提高機(jī)械故障診斷維修技術(shù)就極為關(guān)鍵，所以，筆者希望更多的行業(yè)專家和更多的技術(shù)維修人員能投入到該課題研究中，針對(duì)文中存在的不足，提出指正建議，為提高汽車機(jī)械故障診斷與維修水平做出重要的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]汪華通.汽車機(jī)械故障原因與診斷技術(shù)[J].機(jī)電信息，2011，12：168-169.
【關(guān)鍵詞】機(jī)械部分；診斷方法；維修
隨著各類技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)精度越來越高，并得到了廣泛的應(yīng)用，并在機(jī)械加工中發(fā)揮著越來越重要的作用。但是由于機(jī)械都是有壽命的，隨著使用年限的增加以及維護(hù)不當(dāng)?shù)仍颍蜁?huì)使機(jī)床機(jī)械部分出現(xiàn)一定的問題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致故障的發(fā)生。
1.機(jī)床機(jī)械部分故障的診斷方法
機(jī)械故障及其分類，所謂機(jī)械故障，就是指機(jī)械系統(tǒng)（零件、組件、部件或整臺(tái)設(shè)備乃至一系列的設(shè)備組合）因偏離其設(shè)計(jì)狀態(tài)而喪失部分或全部功能的現(xiàn)象。機(jī)械故障可以從不同的角度來分類：按原因、按性質(zhì)。按影響程度、按造成的后果、按發(fā)生的快慢、按發(fā)生的頻次、按發(fā)生與發(fā)展的規(guī)律等。機(jī)械故障診斷及其劃分，所謂機(jī)械故障診斷，就是對(duì)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測和診斷，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)器的故障和預(yù)防設(shè)備的惡性事故發(fā)生，從而避免人員的傷亡、環(huán)境的污染和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。還可以找出生產(chǎn)系統(tǒng)中的事故隱患，從而對(duì)機(jī)械設(shè)備和工藝進(jìn)行改造，以消除事故隱患。另外，是改革設(shè)備的維修制度，將傳統(tǒng)的定期維修改變?yōu)轭A(yù)知維修，從而大大提高機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性和利用率。機(jī)械故障診斷的基本環(huán)節(jié)，通常由以下幾個(gè)基本環(huán)節(jié)組成。確定運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測的內(nèi)容；建立測試系統(tǒng)；特征提取；狀態(tài)識(shí)別、趨勢分析、制定決策。機(jī)床機(jī)械故障診斷方法，隨著電子測試技術(shù)、 信號(hào)處理技術(shù)以及計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，對(duì)機(jī)床機(jī)械故障診斷的方法已從傳統(tǒng)的憑感覺器官和經(jīng)驗(yàn)來判定故障的部位和原因，拓展到采用先進(jìn)測試儀器和手段乃至故障診斷專家系統(tǒng)等現(xiàn)代化的故障診斷方法來對(duì)機(jī)械故障進(jìn)行診斷和預(yù)測。簡易診斷法簡易診斷法是靠人的感官功能（視、聽、觸、嗅等），借助一些常用工、量具對(duì)機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和判斷的過程。視通過視覺仔細(xì)觀察機(jī)床的機(jī)件有無松動(dòng)、裂紋及其他損傷；檢查是否正常，有無干摩擦和跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象；觀察機(jī)床外表顏色是否發(fā)生變化，判斷機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)部位有無長時(shí)間受熱升溫的現(xiàn)象；觀看油箱內(nèi)的油的稀稠、顏色是否異常，油箱內(nèi)沉積物中金屬磨粒的多少、大小及特點(diǎn)以判斷油是否變質(zhì)及相關(guān)機(jī)件的磨損情況；觀察機(jī)床主傳動(dòng)及進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)軸、滾珠絲杠是否變形，輪系中的各主要元件有否跳動(dòng)等。聽利用聽覺細(xì)心判斷數(shù)控機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)的聲響。利用聽覺對(duì)發(fā)生了故障的機(jī)床所出現(xiàn)的重、雜、堅(jiān)、亂的異常噪聲與機(jī)床的正常聲響進(jìn)行比對(duì)，判斷機(jī)床內(nèi)部是否出現(xiàn)松動(dòng)、撞擊、不平衡等隱患。觸在采用手指觸覺判斷溫度高低時(shí)，先用右手微微彎曲的食指、中指、無名指指背中節(jié)部位試探性觸及機(jī)床表面，無灼痛感時(shí)，才可用手指肚或手掌觸摸機(jī)床表面，以判斷其溫升情況。
2.機(jī)床機(jī)械部分故障的維修
機(jī)床機(jī)械部分的維修，凡與常規(guī)機(jī)床機(jī)械部分相同的故障可用常規(guī)機(jī)床機(jī)械故障處理規(guī)定對(duì)待。但由于數(shù)控機(jī)床多采用電氣控制，使機(jī)械結(jié)構(gòu)簡化，所以機(jī)械故障率有明顯地降低。進(jìn)給傳動(dòng)鏈故障的維修，由于機(jī)床的傳動(dòng)鏈大多采用滾動(dòng)摩擦副，所以這方面的故障大多表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)品質(zhì)下降而造成。如反向間隙增大，定位精度達(dá)不到要求、機(jī)械爬行現(xiàn)象，軸承噪聲變大（尤其有機(jī)械硬碰撞之后易產(chǎn)生）等。這部分的維修常與運(yùn)動(dòng)副的預(yù)緊力，松動(dòng)環(huán)和補(bǔ)償環(huán)節(jié)的調(diào)整有密切關(guān)聯(lián)。主軸部件故障的維修，這部分故障多與刀柄的自動(dòng)拉緊裝置、自動(dòng)變檔裝置及主軸運(yùn)動(dòng)精度下降等有關(guān)。因?yàn)闄C(jī)床采取電氣自動(dòng)調(diào)速后已取消了機(jī)械變速箱裝置，有時(shí)雖有變速箱但也十分簡單，結(jié)構(gòu)上簡化使故障大為減少。ATC刀具自動(dòng)交換裝置故障的維修，據(jù)統(tǒng)計(jì)ATC刀具自動(dòng)交換裝置故障占數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障的一半以上。主要故障現(xiàn)象有：刀庫運(yùn)動(dòng)故障、定位誤差超差、機(jī)械手夾持刀柄不穩(wěn)定、機(jī)械手運(yùn)動(dòng)動(dòng)作不準(zhǔn)，所有這些故障現(xiàn)象，都會(huì)導(dǎo)致?lián)Q刀動(dòng)作緊急停止， 整機(jī)因不能實(shí)現(xiàn)ATC刀具自動(dòng)交換而停機(jī)。位置檢查用行程開關(guān)壓合故障的維修， 數(shù)控機(jī)床配備了許多限位運(yùn)動(dòng)的行程開關(guān)，使用一段時(shí)間后，使運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)特性起了變化以及壓合行程開關(guān)的機(jī)械可靠性與行程開關(guān)本身的品質(zhì)、特性都會(huì)影響整機(jī)的運(yùn)動(dòng)。這就需要很好地檢查、更換或調(diào)整。配套附件可靠性下降產(chǎn)生故障的維修，機(jī)床的配套附件包括冷卻裝置、排屑裝置、防護(hù)裝置（其中有冷卻液防護(hù)罩、導(dǎo)軌防護(hù)罩等）、主軸冷卻恒溫箱以及液壓油箱、氣動(dòng)泵及恒壓氣柜等。這些部件的損壞或動(dòng)作不靈都會(huì)產(chǎn)生故障，使機(jī)床運(yùn)動(dòng)停止。因此，對(duì)這些部位的檢查不應(yīng)忽略，如有的加工中心換刀動(dòng)力依靠壓縮空氣， 若氣泵供壓不夠，或貯氣柜漏氣使氣壓下降，會(huì)使機(jī)床換刀動(dòng)作暫停、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)約束條件不滿足也會(huì)產(chǎn)生報(bào)警而停機(jī)。只要排除了這些因素使機(jī)床約束條件得到滿足，就會(huì)取消報(bào)警轉(zhuǎn)入正常工作。主傳動(dòng)系統(tǒng)與主軸部件故障的診斷與維修，機(jī)床的主傳動(dòng)是承受主切削力的傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)，它的功率大小與回轉(zhuǎn)速度直接影響著機(jī)床的加工效率，而主軸部件是保證機(jī)床加工精度和自動(dòng)化程度的主要部件，它們對(duì)數(shù)控機(jī)床性能有著決定性的影響。
3.結(jié)束語
為確保機(jī)床正常運(yùn)行，應(yīng)根據(jù)機(jī)床的使用情況選擇具體的故障診斷方法，并根據(jù)診斷結(jié)果進(jìn)行及時(shí)的維修。從而為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。■
【參考文獻(xiàn)】
[關(guān)鍵詞]汽車安全知識(shí) 機(jī)械故障 預(yù)防措施 安全配置 保養(yǎng)與檢修
中圖分類號(hào)：G125 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）25-0288-01
目前，我國汽車制造產(chǎn)業(yè)發(fā)生迅速，中國第一汽車集團(tuán)公司、東風(fēng)汽車公司、上海大眾汽車有限公司、上海通用汽車公司、北京現(xiàn)代汽車有限公司等在世界范圍內(nèi)是知名的汽車制造生產(chǎn)公司。但是，從汽車故障排除與維修角度看，汽車機(jī)械安全技術(shù)發(fā)展還是落后于汽車制作與發(fā)展的速度。特別是與汽車機(jī)械安全有關(guān)的各類道路交通事故從原先的10%上升到15%，對(duì)汽車機(jī)械安全性提出了更高需求。為此，我們應(yīng)掌握基本的汽車機(jī)械安全知識(shí)，了解各安全配置功能，一旦發(fā)生意外，可利用已掌握的汽車安全知識(shí)盡量保護(hù)自身，降低事故危害程度。
1、汽車機(jī)械安全常識(shí)
1.1發(fā)動(dòng)機(jī)正常溫度應(yīng)在80-90℃間。運(yùn)行時(shí)，為了減少排污物，可采用提高怠速的方法，適當(dāng)讓發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)。但是調(diào)整怠速時(shí)不能突高突低，會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)早起磨損。
1.2發(fā)動(dòng)機(jī)由于缺水而溫度過高的情況下，切記不可立即加入大量冷水降溫，可采用灑冷水的方式。
1.3汽油機(jī)的燃燒溫度高于柴油機(jī)，燃燒最高壓力低于柴油機(jī)。
1.4涉水時(shí)，為避免剎車進(jìn)入大量的水，需降低車行駛速度。倘若制動(dòng)力不足，可采用輕制動(dòng)的方法來促進(jìn)水分蒸發(fā)，降低水的影響。
1.5在雪路、冰路上行駛時(shí)，不可突然提速、剎車、急轉(zhuǎn)彎等。
1.6行駛過程中想要超車或會(huì)車，應(yīng)保持較大的側(cè)間距離。
1.7要在平坦路面更換輪胎。
2、汽車安全系統(tǒng)配置
2.1安全帶。安全帶是汽車安全系統(tǒng)的最基本配置，上車后要系好安全帶，它可以降低撞擊時(shí)對(duì)身體造成的傷害程度。然而，許多人將它遺忘了。
2.2門鎖。對(duì)于駕駛員來說，關(guān)閉門鎖就像關(guān)家門一樣重要，盡管老生常談，但我們不能想象在交通事故發(fā)生的那一刻，如果門鎖不到位，車內(nèi)的人是否會(huì)被甩出去。一旦撞擊力度角度，它在關(guān)鍵時(shí)刻能挽救很多人的生命，所以是汽車安全系統(tǒng)中的重要配置。
2.3吸能轉(zhuǎn)向柱。這一安全配置主要用于減輕對(duì)駕駛員胸腔的先期打擊力度。
2.4輪胎。同安全帶一樣，是汽車基本的安全配置。為了避免輪胎故障，安裝了輪胎壓力檢測系統(tǒng)，在輪胎壓力不足時(shí)發(fā)出警示。
2.5車門防撞梁。它是一種額外的吸能保護(hù)層，能降低外部對(duì)乘客的沖撞力量。
2.6碰撞緩沖區(qū)。這是一種能有效吸附撞擊能量的安全裝置，可降低沉外部力量的破壞性傷害。
3、汽車機(jī)械故障與預(yù)防措施
3.1 汽車機(jī)械安全故障及其原因
由于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝、使用方式、保養(yǎng)維修及材料等各方面因素，汽車在使用過程中難免出現(xiàn)機(jī)械故障。常見的機(jī)械故障有汽車性能異常、異常響聲、異味、發(fā)動(dòng)機(jī)過熱、污煙顏色異常、外觀失常（車胎氣壓不正常、車身毀壞等）、駕駛異常等。這些故障有的是漸漸形成的，有的是突發(fā)的，造成原因是多種多樣的。第一，零件本身質(zhì)量問題。通常汽車零部件都是由不同廠家生產(chǎn)制作的，質(zhì)量上難免存在差異，造成易損零件存在。一旦原配件出現(xiàn)問題，安裝上不合格的配件更易導(dǎo)致機(jī)械故障；第二，汽車消耗品質(zhì)量差存在差異。汽車消耗品主要有燃油、柴油、油等。質(zhì)量差的燃料會(huì)造成燃燒室積灰，質(zhì)量差的油會(huì)造成汽車零部件易磨損；第三，駕駛技術(shù)不好。調(diào)查發(fā)現(xiàn)駕駛員駕駛技術(shù)的好壞對(duì)汽車機(jī)械安全性有一定影響。比如，駕駛員調(diào)整怠速時(shí)突高突低，勢必造成機(jī)械早期磨損；第四，日常保養(yǎng)不當(dāng)。汽車本身作為一種消耗品，使用過程中其性能會(huì)有所降低，如果保養(yǎng)措施不到位，必然影響汽車機(jī)械安全性；第五，惡劣的汽車使用環(huán)境會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞汽車機(jī)械。比如，在地勢不平的道路上行駛，汽車震動(dòng)顛簸，機(jī)械易受損傷。可見，汽車機(jī)械故障的發(fā)生原因廣泛存在于生產(chǎn)制作、使用、保養(yǎng)維修的過程中，應(yīng)以此為切入點(diǎn)，搞好汽車安全配置，制定汽車機(jī)械安全防護(hù)策略與機(jī)械故障預(yù)防措施，及時(shí)排除故障，才能在汽車使用中避免安全事故的發(fā)生。
3.2 汽車機(jī)械安全預(yù)防措施
3.2.1故障診斷
汽車機(jī)械故障千變?nèi)f化，故障診斷方法也是形式多樣的。就目前看，汽車機(jī)械故障常用的診斷方法有：觀察法、實(shí)驗(yàn)法、嗅覺法、觸摸法、度量法、儀表發(fā)、替換法、望問法和局部拆裝法等。作為汽車駕駛員，不需要具備專業(yè)的汽車機(jī)械故障診斷能力，但是應(yīng)具備基本的故障診斷知識(shí)，能夠通過聽覺、嗅覺、觀察和手摸等方式對(duì)汽車故障及原因做基本的判斷與分析。
在聽覺上，汽車行駛過程中怠速缸蓋上部總是有節(jié)奏的發(fā)出“滴答”的聲音，同時(shí)伴有發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞跳火、發(fā)出發(fā)響現(xiàn)象，說明發(fā)動(dòng)機(jī)、排氣管道發(fā)生問題了，應(yīng)立即檢查排氣管是否冒藍(lán)煙，齒輪嚙合間隙是否過大等。在嗅覺上，汽車爬坡或重載情況下，駕駛員常常聞到焦糊味，大多是離合器出現(xiàn)問題了，檢查壓盤是否處于半分離狀態(tài)。此外，還應(yīng)檢查水箱和上下水管是否有裂縫車或接觸不嚴(yán)，因?yàn)樗湓诘臒岣咨弦矔?huì)發(fā)出異常味道。在觀察上，通常駕駛員觀察的東西有：打開機(jī)器蓋，查看機(jī)油量，是否有水滲入其中，檢查電瓶樁頭狀態(tài)，查看各種線路連接處是否完好等。通過對(duì)機(jī)器蓋內(nèi)的機(jī)械外觀的觀察，查看哪些部位出現(xiàn)了問題。在觸摸上，通過人體和手對(duì)汽車機(jī)械部件的碰觸，憑感覺對(duì)故障進(jìn)行診斷。比如，汽車形式過程中，駕駛員可以根據(jù)汽車的振動(dòng)情況來判斷減震器的運(yùn)行狀態(tài)，因?yàn)槌ｉ_車的人能感受到減震器失效。再如，在高速公路上行駛一段時(shí)間后，應(yīng)用手去觸摸輪胎，如果熱度過高，應(yīng)該要小心了。至于此類的還有很多，需要駕駛員積累豐富的駕駛經(jīng)驗(yàn)，嫻熟掌握駕駛技術(shù)，才能通過聽覺、嗅覺、觀察和觸摸等方法對(duì)汽車機(jī)械故障進(jìn)行有效診斷。
3.2.2保養(yǎng)與檢修
汽車保養(yǎng)與檢修是汽車機(jī)械故障預(yù)防的基本措施，不僅能降低機(jī)械故障發(fā)生率，還能延緩汽車耗損進(jìn)程。所以，有車的人應(yīng)當(dāng)經(jīng)常到專業(yè)的汽車保養(yǎng)公司對(duì)汽車做專業(yè)的保養(yǎng)和檢修，既可以保持車身亮潔保新，也可以保持和維護(hù)汽車機(jī)械的技術(shù)性能，讓汽車相對(duì)處于一種較好的使用狀態(tài)之下。除此之外，駕駛員應(yīng)注意汽車的日常使用，不斷提高自身的駕駛技術(shù)，良好的駕駛技術(shù)利于降低汽車機(jī)械故障的發(fā)生率，能盡可能避免因機(jī)械故障發(fā)生交通事故。
4、結(jié)語
總而言之，汽車機(jī)械安全是安全駕駛的基本保障，駕駛員應(yīng)掌握基本的汽車安全知識(shí)，安裝好汽車安全配置，同時(shí)不斷提高自身的駕駛技術(shù)，具備一定的汽車機(jī)械故障診斷能力，能利用簡單的方法及時(shí)診斷出汽車故障，并及時(shí)排除故障，從而確保汽車安全系數(shù)處于較高水平，保障自身生命安全。
參考文獻(xiàn)
[1] 寧進(jìn)城.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常見故障分析與處理[J].科技與企業(yè)，2014年08期.
關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)備 機(jī)械故障 診斷方法
中圖分類號(hào)：TH17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）01（c）-0000-00
1 機(jī)械設(shè)備診斷技術(shù)研究現(xiàn)狀
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷攀升，我國制造業(yè)的不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)備在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的地位也是在逐步提升，對(duì)工業(yè)的影響也是越來越大。機(jī)械設(shè)備正在朝著自動(dòng)化、智能化、高速化、復(fù)雜化、大型化以及大功率化方向發(fā)展，設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)程度、各組分的集成化越來越強(qiáng)，其中某一零件的失效可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓。這些故障不僅對(duì)生產(chǎn)和機(jī)械設(shè)備造成損壞，而且還會(huì)嚴(yán)重影響公司的經(jīng)濟(jì)效益，甚至造成人員傷亡。故保證機(jī)械設(shè)備穩(wěn)定、可靠、安全的運(yùn)行是非常重要的，對(duì)設(shè)備進(jìn)行可靠、準(zhǔn)確的故障診斷具有重要意義。自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備因其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、組件的關(guān)聯(lián)性以及自身的耦合性，發(fā)生的故障往往是并發(fā)故障，不同故障特征相互混雜呈現(xiàn)出隨機(jī)性、復(fù)雜性和耦合性等征兆，并非簡單的故障疊加，難以用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型加以模擬，傳統(tǒng)的模式分類很難將其故障分開。因此，在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上繼續(xù)開發(fā)，挖掘新的診斷技術(shù)，例如人們把模糊分析、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)、識(shí)別技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、支持向量機(jī)、集成技術(shù)等應(yīng)用于機(jī)械系統(tǒng)，形成多種新的機(jī)械故障診斷方法。主要的診斷技術(shù)有：溫度診斷技術(shù)、振動(dòng)診斷技術(shù)、鐵譜分析技術(shù)、無損檢測技術(shù)以及人工智能檢測技術(shù)。
2 機(jī)械設(shè)備診斷方法
2.1 溫度診斷技術(shù)
機(jī)械在運(yùn)行的過程中會(huì)產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致設(shè)備局部溫度升高。機(jī)械對(duì)于溫度相當(dāng)敏感，高溫可能導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備不能正常運(yùn)行以及機(jī)械部件的損壞，于是及時(shí)疏散熱量是保證機(jī)械設(shè)備正常穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。隨著溫度傳感器的普及使用以及檢測技術(shù)的發(fā)展，溫度監(jiān)測比較容易進(jìn)行，于是則有了溫度診斷方法。溫度表征了機(jī)械電氣故障的產(chǎn)生，同時(shí)也是引發(fā)設(shè)備故障的因素。根據(jù)設(shè)備周圍環(huán)境的溫度變化以及自身的溫度檢測，可以識(shí)別系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。溫度檢測技術(shù)大體上分為兩種：非接觸式溫度檢測技術(shù)和接觸式溫度檢測技術(shù)。非接觸式溫度檢測技術(shù)是不直接接觸被檢測物體的檢測技術(shù)，往往元件具有危險(xiǎn)性或者腐蝕性；接觸式溫度檢測技術(shù)是接觸被測物體的檢測技術(shù)，往往是連續(xù)檢測或者不易觀察的部位。根據(jù)不同的檢測原理，研發(fā)出了不同的檢測儀器，如紅外儀、影像儀等。溫度檢測是最常用的檢測方法之一。
2.2 振動(dòng)診斷技術(shù)
機(jī)械運(yùn)行伴隨著機(jī)械振動(dòng)，機(jī)械振動(dòng)信號(hào)承載了設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，從分析機(jī)械的振動(dòng)特征和振動(dòng)參數(shù)可以知道設(shè)備運(yùn)行的異常，是表征機(jī)械設(shè)備是否出現(xiàn)故障的標(biāo)志。我國在振動(dòng)理論的研究方面有雄厚的理論基礎(chǔ)，檢測振動(dòng)設(shè)備完善。振動(dòng)診斷技術(shù)主要是通過采集機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)，分析振動(dòng)動(dòng)態(tài)特性，如固有頻率、振幅、圓周率、振型、傳遞函數(shù)等，通過比較正常機(jī)械或結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性和異常的機(jī)械設(shè)備或結(jié)構(gòu)的一同，來判定設(shè)備是否出現(xiàn)故障。振動(dòng)檢測技術(shù)涉及多個(gè)領(lǐng)域，如信號(hào)處理、傳感技術(shù)等，因此需要診斷技術(shù)人員的要求較高。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的不斷提升，振動(dòng)檢測技術(shù)也向著高精度、智能化的方向發(fā)展。
2.3油液分析技術(shù)
機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行離不開液壓系統(tǒng)和系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)是機(jī)械運(yùn)行的動(dòng)力。簡而言之，機(jī)械運(yùn)行離不開供油系統(tǒng)。反過來，供油系統(tǒng)中油的質(zhì)量的好壞表征了機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)信息。油液分析技術(shù)又稱為設(shè)備磨損工況監(jiān)測技術(shù)，是一種新型的設(shè)備維護(hù)技術(shù)，它利用油液所攜帶的設(shè)備工況信息來對(duì)設(shè)備的當(dāng)前工作狀況以及未來工作狀況作出判斷，從而為設(shè)備的正確維護(hù)提供了有效的依據(jù)，達(dá)到預(yù)防性維修的目的。油液分析技術(shù)主要檢測一下三個(gè)方面：油液本身的物理和化學(xué)性質(zhì)的變化、油液中設(shè)備磨損顆粒的分布以及油液中外侵物質(zhì)的構(gòu)成以及分布。油液質(zhì)量表征了機(jī)械設(shè)備的磨損程度，是一種間接的檢測技術(shù)。
2.4 無損檢測技術(shù)
無損檢測技術(shù)是一種新型的檢測技術(shù)，主要特點(diǎn)是不破壞被檢測對(duì)象對(duì)其缺陷進(jìn)行檢測。它利用了機(jī)械發(fā)生故障時(shí)，某一缺陷引起的物理性質(zhì)發(fā)生變化的原理，分析檢測信號(hào)，觀察特征值，對(duì)其進(jìn)行缺陷檢測。在機(jī)械設(shè)備檢測上主要的檢測方法有：超聲波無損探傷、射線探傷、磁力探傷、滲透探傷、激光全息檢測技術(shù)等。主要檢測機(jī)械部件的物理缺陷，如鋼管裂紋、材料內(nèi)砂眼和氣泡、焊接后裂紋等。無損檢測技術(shù)由于其安全便捷的特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
2.5 人工智能技術(shù)
2.5.1 專家系統(tǒng)（Expert System，ES）
專家系統(tǒng)是集成了各種診斷信息、處理方法和經(jīng)驗(yàn)，能像專家一樣模擬人的思維的一種軟件系統(tǒng)。知識(shí)庫和推理機(jī)是專家系統(tǒng)的核心組分，知識(shí)庫用于存放信息，推理機(jī)是根據(jù)在現(xiàn)場采集到的信息，作出相應(yīng)的推理判斷，給出機(jī)械設(shè)備是否存在故障信息。基于專家系統(tǒng)的診斷方法的主要特征為可以方便的把操作人員的診斷經(jīng)驗(yàn)用規(guī)則表示出來，知識(shí)可以用符號(hào)來表示，適合用來模擬人的邏輯思維過程，同時(shí)，在已知的基本規(guī)則下，不需要大量知識(shí)，還能允許在知識(shí)庫中增加、刪除及修改某些規(guī)則，從而確保專家系統(tǒng)的有效性和實(shí)時(shí)性。
2.5.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Artificial Neural Network，ANN）
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模擬的生物激勵(lì)系統(tǒng)，將一系列輸入通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生輸出。這里輸出、輸入都是標(biāo)準(zhǔn)化的量，輸出是輸入的非線性函數(shù)，其值可由連接各神經(jīng)元的權(quán)重改變，以獲得期望的輸出值，即所謂的訓(xùn)練過程。基于數(shù)值計(jì)算方法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將已有數(shù)據(jù)和已知系統(tǒng)模式作樣本，通過學(xué)習(xí)獲得兩者的映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)人類經(jīng)驗(yàn)思維的模擬。在機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用方式有：從模式識(shí)別角度應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為分類器進(jìn)行機(jī)械故障診斷；從預(yù)測角度應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為動(dòng)態(tài)預(yù)測模型進(jìn)行故障預(yù)測；利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)極強(qiáng)的非線性動(dòng)態(tài)跟蹤能力進(jìn)行基于結(jié)構(gòu)映射的機(jī)械故障診斷；從知識(shí)處理角度建立基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷專家系統(tǒng)等。
3 結(jié)束語
本文探討了機(jī)械設(shè)備故障診斷的方法，并對(duì)各種診斷方法作出了闡述。先進(jìn)的診斷方法能明顯提高機(jī)械設(shè)備故障的診斷水平，保證機(jī)械設(shè)備的正常、穩(wěn)定的運(yùn)行，保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。新型診斷方法的出現(xiàn)也推動(dòng)著診斷技術(shù)朝著更高的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 熊詩波. 大型復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷[J]. 振動(dòng)、測試與診斷. 2000
