CFM56—3發(fā)動機滑油壓力故障分析

徐剛

摘要：文章根據(jù)CFM56-3發(fā)動機滑油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，參照AMM手冊中滑油系統(tǒng)的低或者沒有滑油壓力故障排故流程圖進行分析，找出故障發(fā)生的可能原因并舉例介紹，分析解決方案；以故障樹的形式展示出現(xiàn)低或者沒有滑油壓力的基本故障事件，根據(jù)故障可能原因及故障樹重要度概念，分析得到排故流程的由來與合理性。

關(guān)鍵詞：CFM56-3發(fā)動機；滑油系統(tǒng)；壓力故障；排故流程圖；故障樹 文獻標識碼：A

中圖分類號：V231 文章編號：1009-2374（2016）11-0058-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.11.029

鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)中通常是一個封閉性的系統(tǒng)模式，在生產(chǎn)中采用的是流水化的生產(chǎn)模式。在生產(chǎn)的過程中，不同的工序之間一定要形成良好的銜接，如果在生產(chǎn)的過程中有一道工序出現(xiàn)問題或者是一個設(shè)備零件無法正常運行，鋼鐵冶煉過程就會受到非常大的影響，甚至還會產(chǎn)生非常嚴重的經(jīng)濟損失。所以在鋼鐵行業(yè)發(fā)展的過程中，設(shè)備故障診斷和處理就成的一項非常重要的內(nèi)容。

1 鋼鐵冶煉機械設(shè)備故障診斷現(xiàn)狀概述

最近幾年，鋼鐵冶煉機械設(shè)備故障診斷技術(shù)得到了非常顯著的發(fā)展，而處于領(lǐng)先地位的是美國，其能夠發(fā)明制造出不同型號的監(jiān)測設(shè)備，同時還在這一過程中研究出了很多新型的監(jiān)測手段，這些方法在很多發(fā)達國家都得到了十分廣泛的應(yīng)用。相比較而言，我國的設(shè)備故障診斷技術(shù)發(fā)展的時間并不是很長，是20世紀80年代剛剛出現(xiàn)的。當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展水平有所提升，設(shè)備診斷系統(tǒng)在實際的工作中發(fā)揮著越來越關(guān)鍵的作用，在眾多的系統(tǒng)中，鋼鐵冶煉機械故障診斷技術(shù)已經(jīng)進入到非常成熟的階段，所以這種技術(shù)也被廣泛地應(yīng)用在大型的旋轉(zhuǎn)機械當(dāng)中。在這一行業(yè)的發(fā)展過程中已經(jīng)出現(xiàn)了數(shù)十種故障診斷系統(tǒng)和數(shù)據(jù)監(jiān)測體系。設(shè)備故障診斷技術(shù)在發(fā)展的過程中已經(jīng)成為了很多不同學(xué)科的綜合體，同時在應(yīng)用的過程中也會涉及到很多不同的學(xué)科交織在一起，這樣也就為我國的鋼鐵冶金行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了非常好的

條件。

2 鋼鐵冶煉機械故障診斷理論研究分析

2.1 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上的設(shè)備故障診斷方法

這種方法在應(yīng)用的過程中主要是根據(jù)實際的情況建立一個數(shù)學(xué)模型，把當(dāng)前的鋼鐵冶煉概念應(yīng)用到多個先進的設(shè)備中，采用參數(shù)模型估計的方法來對機械設(shè)備開展故障分析與診斷工作，在其應(yīng)用的過程中，必須要和控制系統(tǒng)形成良好的配合，最終也就能夠?qū)υO(shè)備運行的實際情況進行有效的監(jiān)控，這種方法可以應(yīng)用于設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控、系統(tǒng)修復(fù)和重構(gòu)故障的診斷中，但是這種方法需要精度非常高的數(shù)學(xué)模型，數(shù)學(xué)模型在建立的過程中會有一定的邊界條件，這樣也就會忽視一些關(guān)鍵因素。

2.2 輸出信號處理基礎(chǔ)上的設(shè)備故障診斷方法

這種方法通常就是采用小波分析等多種信號處理方式對機械設(shè)備運行過程中的某些信息進行全面的處理，同時還要對信號自身的特征進行詳細的分析，在這一過程中提取異常信號，針對異常信號采取有針對性的措施對故障進行分析和判斷。一般情況下，鋼鐵冶煉機械設(shè)備故障分析和診斷的過程中經(jīng)常會采用小波變換和時間序列特征提取等方法。

2.3 人工智能基礎(chǔ)上的設(shè)備故障診斷方法

當(dāng)前，我國的數(shù)學(xué)建模和信號處理方式發(fā)展水平在不斷提高，人工智能判斷也成為了一種十分常見的方法，其在應(yīng)用的過程中也得到了很好的效果。人工智能診斷技術(shù)在應(yīng)用的過程中不需要對復(fù)雜性較高的設(shè)備運行機制建立數(shù)學(xué)模型，所以也就使得設(shè)備的診斷更加便利。這種方法主要應(yīng)用了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測和模糊數(shù)學(xué)理論，同時它在復(fù)雜性較高的大型機械診斷中得到了十分廣泛的應(yīng)用。這種方法主要有專家智能診斷系統(tǒng)、模糊邏輯智能診斷系統(tǒng)等，這也為故障診斷提供了非常好的條件。

2.4 其他的設(shè)備故障診斷方法

當(dāng)前還有一些非常有特色的故障診斷方式，例如設(shè)備運行模式診斷的識別方法、灰色關(guān)聯(lián)系統(tǒng)診斷識別方法等，此外，不同的方法也在這一過程中得到了非常好的發(fā)展，在這樣的情況下也使得這些技術(shù)逐漸豐滿和

完善。

3 鋼鐵冶煉機械故障診斷技術(shù)分析

在鋼鐵冶煉的過程中，機械設(shè)備具有非常強的多樣性，很多的系統(tǒng)中采用的都是完全不同的傳動設(shè)備和液壓設(shè)備，機械性能的優(yōu)劣會對冶煉的效果和效率產(chǎn)生非常重大的影響，在這樣的情況下我們也需要定期地對設(shè)備性能進行全面的檢測，如果發(fā)現(xiàn)了問題，一定要采取有效的措施對其加以維修和保養(yǎng)，確保設(shè)備的平穩(wěn)運行，這也成為了冶煉生產(chǎn)中非常重要的環(huán)節(jié)。鋼鐵冶煉的過程中其工作環(huán)境并不是非常優(yōu)越，同時在生產(chǎn)中還需要使用大量不同類型的設(shè)備，在這樣的情況下，為了更好地保證設(shè)備的平穩(wěn)運行，一定要建立設(shè)備故障診斷系統(tǒng)。在這一過程中還需要收集各項重要的數(shù)據(jù)以及設(shè)備有可能會出現(xiàn)的損壞，如果出現(xiàn)了這樣的狀況，就需要采取有效的措施對其加以處理和控制。設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的核心就是計算機系統(tǒng)，其主要有三個模塊，即采集模塊、檢測模塊和數(shù)據(jù)處理模塊。其主要的流程有：首先，借助傳感器將機械設(shè)備實際的運行狀況信號直接反饋到計算機系統(tǒng)中；其次，要完成對特征信號的處理，不同傳感器所采集到的信號數(shù)據(jù)是不同的，對應(yīng)地將信息傳送到主機系統(tǒng)中，比如說溫度傳感器所收集的就是溫度信號；再次，信號處理工作。傳感器收集的信號一定要按照運行的基本要求進行信號提取處理；最后，將提取的信號開展故障處理，同時還要借助各項參數(shù)對設(shè)備實時的運行狀態(tài)進行全面的分析，這樣就可以根據(jù)實際的情況及時做出科學(xué)的處理措施。

4 常見設(shè)備故障的處理措施

鋼鐵冶金過程中比較常見的設(shè)備故障，很多都是借助設(shè)備的振動異常進行科學(xué)的判斷及處理，如果設(shè)備產(chǎn)生了一定的異常性振動，通常是設(shè)備已經(jīng)產(chǎn)生了故障的表現(xiàn)，這也會引起人們高度的關(guān)注和重視。如果發(fā)現(xiàn)了問題，一定要采取有效的措施及時地解決隱患問題，從而確保設(shè)備能夠處于正常的運行狀態(tài)。如果設(shè)備出現(xiàn)了故障，一方面會影響到正常的生產(chǎn)工藝，另一方面還會使得鋼鐵冶煉的過程中出現(xiàn)較大的損失，甚至還有可能會威脅到人的身體健康和生命安全。因此，必須要對其予以高度的重視。

4.1 轉(zhuǎn)子不平衡的處理措施

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的時候，轉(zhuǎn)子上面的每一個質(zhì)點都會出現(xiàn)一定的離心力，而如果整體的離心力無法達到平衡的狀態(tài)，離心力是無法相互抵消的，這樣也就使得離心力也處在無法平衡的狀態(tài)。一般來講，轉(zhuǎn)子不平衡主要是借助頻譜圖來展現(xiàn)的，對于全新的設(shè)備而言，在處理的過程中我們一定要充分地考慮到多種因素對其產(chǎn)生的影響，如果是剛性轉(zhuǎn)子出現(xiàn)了振動異常的情況，我們一定要對轉(zhuǎn)子速度的最大值加以明確，同時還要對轉(zhuǎn)速進行全面的比較，之后才能得出一個相對準確的結(jié)論，正確地區(qū)分相位，從而使得設(shè)備異常振動問題出現(xiàn)的原因更為準確，同時還要針對不同的原因采取有效的方式對其加以全面的分析和解決。相位和頻率之間應(yīng)該保持高度的一致，如果不同的指點和離心振幅存在著一定的差異，故障主要的原因就是轉(zhuǎn)子運行不平衡。

4.2 齒輪的故障處理措施

通常我們采用頻域診斷抑或是時域診斷的方式對齒輪運行過程中所出現(xiàn)的故障予以全面的診斷，齒輪的工作狀態(tài)對齒面之間的轉(zhuǎn)動力有著一定的影響，齒輪轉(zhuǎn)動也會隨著轉(zhuǎn)動力的變化產(chǎn)生一定的變化。在這一過程中我們能夠明顯感到的是其剛度的大小不是一成不變的。無論齒輪是否處在平穩(wěn)的運行狀態(tài)中，其都會產(chǎn)生一定的振動，如果表現(xiàn)在頻譜圖上就是頻譜三視圖上會出現(xiàn)變頻帶。此外，頻譜圖上的波形圖也能夠十分明顯地反映出設(shè)備振動的具體情況，所以在時域中我們也可以采取有效的措施對其進行全面的分析，但是在分析的時候必須要有振動加速度等多個數(shù)據(jù)的支持，在實際的工作中還需要采取有效的措施減少其他噪音的不利影響。

4.3 滾動軸承的故障處理措施

在正常工作過程中，軸承所產(chǎn)生的振動對其本身都會有所傷害，不同的部位發(fā)生損壞，發(fā)出的振動聲音是不同的，對此可以通過不同的振動聲音判斷出現(xiàn)損傷的部位，載荷不同，部位不同，測量出來的數(shù)據(jù)肯定不同，并且能為之后的測量提供良好的信息前提基礎(chǔ)。當(dāng)前主要采用的測量軸承是否出現(xiàn)故障主要有兩種途徑：首先，脈沖信號接收法。此種方法主要是依據(jù)軸承出現(xiàn)腐蝕或者壓痕的情況下所產(chǎn)生的脈沖信號進行分析。軸承表面的腐蝕或者裂痕等缺陷會使得脈沖信號產(chǎn)生不同的發(fā)射頻率，在短時間內(nèi)可以通過計算獲得。不過由于其脈沖頻率較低，很多時候依靠聽覺就可以進行初步判斷；其次，諧振信號接收法。此種方法主要是依據(jù)零件本身的固有頻率。任何零件都有其固有的振動頻率，運轉(zhuǎn)過程中的軸承也不例外，同樣這些頻率都可以經(jīng)由儀器進行檢測。軸承的缺陷會導(dǎo)致運轉(zhuǎn)中的振動沖擊，并且引起其他零件的振動。反映到傳感器上，被濾波器所接收，強振動信號可以更好地反映出軸承所出現(xiàn)的故障，給大家一個很好的警示。

5 鋼鐵冶煉機械設(shè)備故障診斷技術(shù)的發(fā)展

在現(xiàn)階段的市場發(fā)展中，我國的各個行業(yè)在生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備上都已經(jīng)安裝了設(shè)備診斷系統(tǒng)，尤其是智能化的專家診斷系統(tǒng)應(yīng)用的比較廣泛，并且在各個重要的生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍。我國對于故障診斷技術(shù)的研發(fā)在大型的旋轉(zhuǎn)型機械中取得了良好的成果，并且已經(jīng)研發(fā)出了20多種關(guān)于機組方面的故障診斷系統(tǒng)和10多種可以進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集工作的便攜式的采集器。各個高校和研發(fā)部門對于這項技術(shù)的研發(fā)投入了很大的精力，取得了很大的工作成果，有些研發(fā)課題在國家的重點項目研發(fā)中受到了重視，并且納入了攻關(guān)的重點工作。

6 結(jié)語

采用當(dāng)前的診斷技術(shù)能夠?qū)C械設(shè)備在運行過程中所出現(xiàn)的故障進行全面的分析和研究，同時還能夠采取有效的措施對其進行全面的處理，這樣也就充分地保證了鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的平穩(wěn)運行，降低了企業(yè)生產(chǎn)中可能產(chǎn)生的各項損失，在這一過程中我們也需要對各項設(shè)備和技術(shù)進行改進和創(chuàng)新，為企業(yè)創(chuàng)造出更大的競爭優(yōu)勢。

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作者簡介：王鑫（1986-），內(nèi)蒙古赤峰人，廣東省陽春市陽春新鋼鐵有限責(zé)任公司軋鋼廠二棒機械車間主任，研究方向：機械設(shè)計制造及其自動化。

（責(zé)任編輯：蔣建華）