工程機(jī)械故障診斷的新技術(shù)和方法

楊根齊

（中國江西國際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作公司，南昌330038）

工程機(jī)械故障診斷的新技術(shù)和方法

楊根齊

（中國江西國際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作公司，南昌330038）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工程機(jī)械設(shè)計越來越復(fù)雜，工程機(jī)械故障診斷的難度越來越大。工程機(jī)械在運(yùn)行中，一旦發(fā)生了故障，不僅會給企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，還會導(dǎo)致災(zāi)難性的人員傷亡。因此，相關(guān)部門一定要注重工程機(jī)械故障診斷。論文主要分析了工程機(jī)械故障診斷的新技術(shù)，并重點講述工程機(jī)械故障診斷的方法。

工程機(jī)械；故障診斷；新技術(shù)；方法

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.11.164

1 引言

眾所周知，工程機(jī)械作業(yè)一般都是在露天環(huán)境下，工作條件相當(dāng)惡劣，如果發(fā)生機(jī)械故障，會嚴(yán)重影響工程進(jìn)度。因此，相關(guān)部門應(yīng)該加大對工程機(jī)械故障診斷技術(shù)的研究，和技術(shù)資金的投入力度。目前，我國現(xiàn)有的工程機(jī)械故障診斷新技術(shù)有：振動監(jiān)測診斷技術(shù)、油液分析診斷技術(shù)、溫度監(jiān)測診斷技術(shù)和其他無損檢測技術(shù)。機(jī)械故障的診斷方法也在不斷進(jìn)步，所以相關(guān)部門應(yīng)不斷提高工程機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全性，從而降低工程機(jī)械故障發(fā)生的機(jī)率。

2 工程機(jī)械故障診斷的新技術(shù)

2.1 振動監(jiān)測診斷技術(shù)

從目前我國工程機(jī)械故障診斷的現(xiàn)狀來看，振動監(jiān)測診斷技術(shù)是工程機(jī)械故障診斷的一種新技術(shù)。振動監(jiān)測診斷技術(shù)是指通過檢測設(shè)備的振動參數(shù)和相關(guān)特點來分析機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。工程機(jī)械在運(yùn)行過程中都會產(chǎn)生振動，而振動信號蘊(yùn)含了設(shè)備故障的準(zhǔn)確信息[1]。相關(guān)負(fù)責(zé)人在檢查工程機(jī)械設(shè)備運(yùn)行時，一定要重視振動的特征，因為振動特征的表現(xiàn)就是設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)好壞的標(biāo)志。振動特征參數(shù)是工程機(jī)械部位中非常重要的內(nèi)容，振動特征參數(shù)包括加速度、位移、速度、相位值等。

2.2 油液分析診斷技術(shù)

工程機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中會伴有磨損，長時間的磨損會出現(xiàn)大量磨屑，這些磨屑會以懸浮狀態(tài)存在于潤滑油或工作油液中。目前，我國油液分析診斷技術(shù)主要包括2種，即鐵譜分析技術(shù)和光譜分析技術(shù)。這2種診斷技術(shù)都被廣泛應(yīng)用到企業(yè)的工作中。其中鐵譜分析技術(shù)主要被應(yīng)用到了發(fā)動機(jī)液壓系統(tǒng)的故障診斷中；光譜分析技術(shù)的診斷速度非?？?、主要適于用磨屑粒徑很小的磨損狀態(tài)分析中。

2.3 溫度監(jiān)測診斷技術(shù)

在工程機(jī)械運(yùn)行中，溫度與其運(yùn)行狀態(tài)有著非常密切的關(guān)系。溫度不僅是引發(fā)工程機(jī)械故障的重要因素，又是表征故障的一個特征參量。針對工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)來說，液壓系統(tǒng)在運(yùn)行中會產(chǎn)生高溫，一旦溫度過高就會嚴(yán)重影響零件的性能，從而給企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在檢查工程機(jī)械

設(shè)備時，相關(guān)負(fù)責(zé)人可以根據(jù)溫度的變化來識別系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。工程機(jī)械工作一般都處于暴曬或雨雪天氣中，惡劣環(huán)境的溫度會嚴(yán)重影響工程機(jī)械設(shè)備的溫度，因此，在故障診斷中，相關(guān)負(fù)責(zé)人應(yīng)該對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以減少溫度帶來的誤差。通常情況下，我國使用的接觸式測溫儀主要包括熱電阻、紅外非接觸式測溫等[2]。

2.4 無損檢測技術(shù)

目前，我國工程機(jī)械故障診斷最為常見且應(yīng)用領(lǐng)域最廣的技術(shù)就是無損檢測技術(shù)，無損檢測技術(shù)是對設(shè)備零部件進(jìn)行非破壞性檢測，從而發(fā)現(xiàn)設(shè)備的缺陷，保證工程機(jī)械的正常運(yùn)行。

3 工程機(jī)械故障診斷的方法

3.1 人工直觀診斷法

目前，人工直觀診斷法是最直接的工程機(jī)械故障診斷方法，人工直觀診斷法主要包括眼看、手摸、耳聽。

3.1.1 眼看

（1）工作人員應(yīng)該觀察設(shè)備的各種信號和熔斷器等的外觀征兆，然后根據(jù)外觀來判斷設(shè)備是否有故障；（2）通過查看工作裝置的不同工況作業(yè)力量來判斷液壓系統(tǒng)油液的具體情況；（3）相關(guān)負(fù)責(zé)人要定期查看油液的表面粗糙度和油量的黏度，然后再決定是否更換使用油液；（4）定期查看設(shè)備的液壓缸，看液壓缸的振動頻率是否穩(wěn)定，從而判斷其是否有故障[3]。

3.1.2 手摸

（1）故障診斷人員應(yīng)該用手觸摸油箱、電動機(jī)等各個部件，通過人體的感覺來判斷工程機(jī)械設(shè)備是否有故障。正常的工程機(jī)械設(shè)備在運(yùn)作時溫度不會超過80℃，當(dāng)用手觸摸設(shè)備停留10s時感覺到燙手，就可以判斷設(shè)備溫度在80℃以下，如果用手觸摸馬上就有痛感，就能判斷溫度在80℃以上，此時，說明工程機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)了故障。（2）還可以通過觸摸輸油管來判斷設(shè)備故障。（3）通過觸摸設(shè)備的各個部件，比如擋鐵、微動開關(guān)等，如果有松動，剛可以判斷設(shè)備出現(xiàn)了故障。（4）用手觸摸高壓油管，充分掌握柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)的脈動情況，判斷設(shè)備是否存在故障。

3.2 測量法

測量法是目前我國工程機(jī)械故障診斷的一種比較常見的方法，測量法的操作非常簡單。針對工程機(jī)械的電氣系統(tǒng)故障，能夠采用的測量方法有很多，其中包括電流表法、萬用表法、電筆測量法等。針對工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的故障，可以采用的測量方法也有很多，其中包括測量液壓系統(tǒng)的流速法、測量液壓系統(tǒng)的壓力法、通過測量液壓系統(tǒng)液壓油的溫度高低等，以此來判斷工程機(jī)械設(shè)備是否存在故障。測量的目的是判斷設(shè)備的各個零部件是否完好、線路是否通斷正常等。

3.3 試驗法

外觀檢查只能檢查一些常見的故障，但是無法確定故障的具體位置，因此，要想找到故障的具體點就應(yīng)該根據(jù)電路圖，采用分步通電試驗的方法來判斷故障的具體位置。（1）應(yīng)該從控制電路查起，當(dāng)操作任意一個按鈕時，該設(shè)備中的繼電器會按照指定的動作進(jìn)行工作；（2）如果設(shè)備處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，順序動作到一電器元件時，發(fā)現(xiàn)所做的動作不符合相關(guān)程序要求，就能直接判斷該設(shè)備的電力是否存在故障；（3）在該設(shè)備中應(yīng)該逐一排查故障，采用合理的措施進(jìn)行處理，從而保證工程機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行。

3.4 查閱資料法

在工程機(jī)械故障診斷中，查閱資料法也屬于一種很重要的故障診斷方法。（1）相關(guān)故障診斷人員在對設(shè)備進(jìn)行檢查前，應(yīng)該查閱一些設(shè)備的相關(guān)資料，比如，設(shè)備的說明書、零配件規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)、維修保養(yǎng)臺賬等，然后充分了解設(shè)備的各項性能；（2）要認(rèn)真查閱設(shè)備的履歷書，充分了解設(shè)備的調(diào)運(yùn)記錄、技術(shù)改造記錄、封存啟封記錄等相關(guān)內(nèi)容，從而為準(zhǔn)確的判斷設(shè)備故障做好準(zhǔn)備。

3.5 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種比較先進(jìn)的信息處理系統(tǒng)，它是按照我們?nèi)祟惖拇竽X設(shè)計的，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有對工程機(jī)械故障聯(lián)想記憶、相似歸納能力。在進(jìn)行工程機(jī)械故障診斷時，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠通過自學(xué)來不斷調(diào)整權(quán)值，從而提高故障診斷的正確檢測率，降低誤差。

4 結(jié)語

綜上所述，工程機(jī)械故障診斷是一項非常系統(tǒng)且技術(shù)性要求很高的工作，針對工程機(jī)械故障頻發(fā)，相關(guān)部門要想提高工程機(jī)械故障診斷水平，降低工程機(jī)械事故發(fā)生機(jī)率，就應(yīng)該加大對工程機(jī)械故障診斷技術(shù)的研究力度，保證工程機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的安全性，從而提高工程機(jī)械故障診斷水平。

【1】趙志宏.基于振動信號的機(jī)械故障特征提取與診斷研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2012.

【2】唐宏賓.混凝土泵車泵送液壓系統(tǒng)故障診斷關(guān)鍵技術(shù)研究[D].長沙：中南大學(xué)，2012.

【3】李曉鵬.全液壓挖掘機(jī)故障診斷專家系統(tǒng)[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)，2005.

New Technology and Method for Fault Diagnosis of Construction Machinery

YANG Gen-qi
(China Jiangxi Cooperation for International Economic and Technical Cooperation,Nanchang 330038,China)

With the continuous development of science and technology,the design of engineering machinery is more and more complex,which brings great difficulty to the fault diagnosis of construction machinery.Construction machinery in the specific operation,once the failure occurs, not only will cause serious economic losses to enterprises,but also lead to catastrophic casualties.Therefore,the relevant departments must look at the construction machinery fault diagnosis.This paper mainly analyzes the engineering machinery fault diagnosis of the new technology,and focuses on the construction machinery fault diagnosis method.

construction machinery;fault diagnosis;new technology;method

TH17；TU607

B

1007-9467（2016）11-0138-02

2016-09-28

楊根齊（1983～），男，江西樟樹人，工程師，從事設(shè)備管理研究。