机械设备故障诊断概述

机械设备故障诊断概述（精选9篇）

机械设备故障诊断概述 篇1

摘要：概述了如今市面上应用比较广泛的基于智能技术基础的电网故障诊断方法, 包括专家系统、人工神经网络、模糊集理论、贝叶斯网络、Petri网。简明介绍了这些方法的基本知识, 并着重介绍了它们的不足之处和未来发展需要解决的问题。

关键词：电网故障诊断,智能技术,基本知识,不足,发展

1 概述

当今社会电网规模越来越庞大, 区域之间的联动性变得更强, 传输电压也在不断增高, 电网发生故障的可能性就越来越大并且造成的后果越来越严重。电网故障诊断, 基本来说就是通过测量和分析故障后电网中电压、电流等电气量以及保护和断路器动作的的开关量发生的变化, 来识别故障元件。当电网发生故障时, 特别当是各种复杂故障时, 在短时间内需要快速并准确地识别故障发生地, 找到发生故障的元件, 使得所有工作人员得到最精准的信息。故障发生后, 尤其是在发生多重故障和复杂越级故障的情况下, 短时间内汇集到调度中心的各种信息激增, 工作人员很难快速理清报警信息的含义并迅速做出正确的判断。所以, 如何在系统故障发生后迅速准确地找到故障区域发生故障的设备以及故障性质, 为工作人员提供科学判据就至关重要。目前研究较多的电网故障诊断方法有专家系统、人工神经网络、模糊集理论、贝叶斯网络、Petri网等。

2 电网故障诊断分类

目前, 就电力系统配备的信息系统而言, 依据信息的来源并在电网中的作用, 大体可分为三类:

2.1 静态安全监视和控制系统 (SCADA) 。

SCADA系统于20世纪60年代建立, 目前已经发展成为比较成熟的应用体系。SCADA系统主要传输模拟量信息, 比如有功、无功、电流、电压等;还传输事件量信息, 如断路器及隔离开关状态信息。SCADA系统的信息传输方式通常为3~5秒的时间间隔来将相关信息上传至调度中心, 因此调度中心收到的信息的特点是断面状的, 所以SCADA系统的特点即反映的是电网某一时刻的情况。

2.2 动态安全监视和控制系统 (WAMS) 。

这是一种基于GPS技术的同步相量测量装置 (PMU) 作为基础的系统, 它利用GPS全球卫星定位系统, 对电力系统发电机同步功角和线路电压相量记性动态监视。相对于SCADA而言, WAMS系统的特点则是能够持续提供电网的运行状态, 所以它可以作为电网动态监视过程的实用工具。

2.3 电网故障信息系统。

基于厂站端的保护动作信息与故障录波器记录的电网模拟量信息以及开关量信息是该系统的数据提供核心。在电力系统中, 广泛的实用数字化处理技术, 各个厂站的数字式继电保护装置以及断路器会在工作的同时自行向调度中心上传GPS报警信号, 数字式故障录波器能够讲模拟信息量记录下来, 供监控中心调用。子站接收上述信息, 并对信息进行一系列的处理, 上传至调度中心, 在调度中心主站实现故障信息的综合处理。

3 电网故障诊断方法综述

3.1 专家系统。

专家系统的典型应用可以归结为:它是一个具有大量专业知识与经验的程序系统, 它根据某个领域的专家提供的知识和经验进行推理和判断, 模拟专家的实施过程, 来解决那些需要专家决策的复杂问题。

专家系统模拟专家的决策来进行诊断, 可以保证诊断系统的及时性和准确性, 但是由于知识的本质和进行诊断的原理没有变, 所以专家系统还存在着诸多不足:a.专家知识是人为设立, 所以知识库并不完善;b.容错性低, 由于知识库不完善, 所以对于保护和断路器的误动作, 可能会给出错误的判断;c.系统的维护难度非常大, 故障的原因有很多, 所以知识库就异常的庞大, 但庞大并不意味着知识库完善, 有新的原因, 就要认为再添加到知识库中。

3.2 人工神经网络。

人工神经网络, 顾名思义, 它是模拟神经系统来进行工作的。根据输入和输出的关系, 经过数目庞大的处理单元 (神经元) 之间相互通信, 才构成了人工神经网络这一复杂网络系统。神经网络能够对很多的信息进行分析与筛检, 从而形成一种规律并记住这种规律, 然后对于未知的或者无法预测的故障信息, 根据规律来进行判断。

神经网络的优势在于:有强大的学习能力、容错率高、鲁棒性好、非线性映射和并行分布处理等。然而, 神经网络还存在如下缺陷:a.需要数目巨大的训练样本来进行学习, 才能保证规律的形成, 但想形成完美的规律十分困难;b.人工神经网络在诊断过程中被看成是“黑箱”, 无法解释自身是怎样诊断的;c.人工神经网络不善长处理启发式的规律。基于人工神经网络的电网故障诊断方法在日后的研究方向还是在选取有价值的训练样本、解释诊断过程、针对大规模电网故障诊断等方面。

3.3 模糊集理论。

模糊集理论的诊断过程是将信息模糊化。首先视系统获取的信息组成的集合为一种经典集合, 根据相应法则将集合中的元素映射到[0, 1]这一区间, 得到集合中的任何一个元素都可以对应0和1之间的一个实数, 这个实数的含义就是其隶属于0或1的程度, 根据上述对应法则可以组成一个函数———隶属度函数, 所以模糊集理论的技术就是隶属度函数。早期研究中, 很少考虑到信息的不准确性, 所以该理论有实质性的突破。

由于处理信息的不确定性, 同时存在另外一些弊端:a.隶属函数没有一个明确的标准;b.可维护性差, 即出现问题的可能比较大, 当电网结构发生变化时, 知识库和隶属度也会发生变化;c.针对大规模电网, 模糊知识库建立困难。

3.4 贝叶斯网络。

贝叶斯网络也是一种针对不准确性知识的模型, 它运用概率论的知识与图形理论, 具备较为理想的理论基础, 针对复杂电网由于不确定因素引起的故障等问题具有明显作用。贝叶斯网络的诊断模型比较清晰直观, 可以直接看出, 对于不准确信息可以给出良好的诊断决策。但是, 网络节点赋值则需要大量的实际观察或统计来确定。

该方法的不足体现在:a.如何实现复杂电网下的自动建模;b.知识更新能力不强;c.如何实现信息融合下的故障诊断。所以, 今后贝叶斯网络的研究方向着重在如何自动建模并与信息融合理论结合等方面。

3.5 Petri网。

Petri网是对离散并行系统的数学表示, 用网络表示电网中断路器、保护、电网元件之间的关系, 不仅能用图形呈现, 还可以用矩阵运算来描述。电网故障本是离散事件, 而对于离散时间组成的系统, Petri网是进行建模和分析的理想工具。

Petri网方法的优点在于:能够定性或定量地分析系统中事件发生的各种过程, 还可以直接用图像呈现, 对于离散事件进行动态建模和分析, 这是最为有效方法, 不过还有一些尚需深入的问题存在, 主要是:a随着系统网络拓扑的扩大, 在建模时, 会容易导致信息组合爆炸的情况;b.当电网发生多重复杂故障时, 诊断结果会有偏差;c.对于不确定信息不能准确地识别。

4 结论

电网规模变大直接导致电网控制变得复杂并且电网故障变得越来越复杂与频繁, 这个问题必须得到解决。所以, 研究一种基于人工智能的完美的故障诊断方法, 具有很大的应用价值。同时, 如何在原先的电网故障诊断算法上研究更新、更快、更实用的算法也是未来几年需要解决的问题, 提升诊断速度以及在不确定信息下仍然能准确地识别故障元件成为了需要攻克的课题, 对电网故障诊断方面有重要的意义。

参考文献

[1]边莉.电网故障诊断的智能方法综述[J].电力系统保护与控制, 2014.

[2]王磊.电网故障诊断方法及其系统构架研究[D].济南:山东大学, 2013.

机械设备故障诊断概述 篇2

课程类别：选修课(专业课)适用专业；机械设计制造及其自动化

执行学时：24学时

一、本课程在培养计划中的作用

（一）本课程是一门专业课，研究的内容为机械系统动态信号处理与分析及以上内容在典型机械零部件运行过程中的状态分析与识别。在本课程中，培养学生利用所学知识正确分析与判断典型机械零部件运行过程中的状态的技能，并了解掌握故障诊断知识的更新及发展动向。

（二）基本要求、从进行机械故障诊断所必备的基本知识与方法出发，学生学完本课程后应具备下列几方面的知识：

（1）机械系统动态信号处理与分析方法

（2）转轴组件的振动特性的描述及故障分析方法。（3）滚动轴承的振动特性的描述及故障分析方法。（4）齿轮箱的振动特性的描述及故障分析方法。（5）红外检测技术。（6）润滑油样分析。、本课程实践性很强，所以实验课是达到本课程教学要求和使学生经受工程技术训练必不可少的环节。开设实验应不少于6学时，重点为典型机械零部件运行过程中振动信号的测试与分析，典型故障信号的分析与故障判断。

（三）与其它课程的联系

在学习本课程之前应具有《机械工程测试技术基础》课程的知识。

讲课学时的分配：

概述 1 学时 信号分析方法及应用 3 学时 机械故障诊断依据的标准 2学时 转轴组件的振动特性描述及故障分析 2 学时 滚动轴承的振动特性的描述及故障分析 2学时 齿轮箱的振动特性的描述及故障分析 2 学时 红外检测技术 2学时 润滑油样分析 2 学时 实验 6学时 总讲课学时 22学时 考试 2 学时

二、课程内容的重点、先进性、实用性和特点

本课程属专业课，与前设课程《机械工程测试技术基础》课程衔接紧密，并直接应用于生产实践、科学研究与日常生活有关振动噪声、力、温度等参量的测试及状态判断中。

近年来，随着传感技术、电子技术、信号处理与计算机技术的突破性进展，《机械故障诊断基础》课程从理论、方法到应用领域都发生了很大的改变。要求本课程的讲授要知识面广、实践性强，结合新理论、新方法及新的使用领域，使学生了解前沿动态。

三、授课大纲

概述

课程的内容、方法。诊断信息的来源、获取，典型故障示例，学习方法。

第一章 信号分析方法及应用

1、时域分析与频域分析。

2、时域与频域的转换。

3、时、频域信号中蕴涵的信息分析。第二章 机械故障诊断依据的标准

1、故障诊断的绝对判断标准

2、故障诊断的相对判断标准

3、故障诊断的类比判断标准

4、几种判断标准的选用及判断实例。

第三章 转轴组件的振动特性描述及故障分析

1、转轴组件的振动机理

2、转轴组件的振动原因识别

3、现场平衡技术

第四章 滚动轴承的振动特性的描述及故障分析

1、滚动轴承失效的基本形式

2、滚动轴承的振动机理

3、滚动轴承的振动监测及故障判别 第五章

齿轮箱的振动特性的描述及故障分析

1、齿轮及齿轮箱的失效形式与原因

2、齿轮及齿轮箱的振动机理

3、齿轮及齿轮箱的故障诊断 第六章

红外检测技术振动测试

1、基本原理

2、应用之一—温度监测

3、应用之二—无损探测 第七章 润滑油样分析

1、油样分析的原理与步骤

2、铁谱分析与光谱分析

四、教学实验

1、学时数：6学时，开出3个实验。2、内容

针对下列内容开设教学实验：

（1）振动信号测试与处理： 构筑振动信号测试系统并测试，对振动信号进行时域分析与频域分析

（2）轴承振动信号测试与故障分析。多组典型故障轴承，测试其运转过程的振动信号并分析比较。

铁路机械设备故障诊断技术探讨 篇3

关键词：铁路；机械设备；故障诊断；技术；

中图分类号：F530.84 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-09-00-01

随着我国经济水平不断提高，科学技术不断发展，机械设备越来越复杂，机械设备对现代工业技术的发展占据着更加重要的地位。机械化设备越复杂，对机械设备的诊断维修费用也就越高，所以，必须加快机械设备的故障诊断技术，防止机器运行过程中发生任何失误和故障而产生严重后果，避免更多的经济损失以及人员伤亡。在铁路的机械设备中，保持故障诊断技术不断发展，对于保证铁路平稳运行具有重要作用。

一、铁路机械设备诊断技术发展现状

（一）状态监测功能

在当前计算机网络系统迅速发展的情况下，计算机软件已经广泛应用于各种机械设备之中，铁路机械设备故障诊断技术也开始引进计算机用于技术的处理与状态监测。在开发故障诊断技术的状态监测功能方面，人们进行了大量研究和探讨，并相應地开发了很多高技术仪器设备。在检测方式上，有离线检测和在线监测两种分类，离线检测方式越来越倾向于那种小型化的笔记本和便携机，当然，一些以便携式数据采集器的检测系统也有了很大的发展。比如说国产的YE5938，CSI公司的2115以及IRD公司的IRD890。在线监测方面，都是以个人计算机为基础进行开发的在线监测系统，它由于其开发周期短、性价比高、柔韧性好等特点，近年来越来越受到国内外的重视 [1]。

（二）故障诊断功能

在信息化迅速发展和应用的今天，对机械设备的诊断方法也不断得到丰富和提升。从FFT谱分析、AR谱分析、轴心轨迹分析、时域波形分析以及一些其他分析，慢慢发展到轴心轨迹的计算机模拟分析、全息谱理论分析、主分量分析等，很大程度上代表了铁路机械设备故障诊断分析方法的进步过程。

当前，铁路机械设备故障诊断的分析方法在不断发展，开启了智能诊断的新模式，这就大大提高了对铁路机械设备诊断的质量和效果，更大限度的保证铁路机械设备的正常运转。

二、铁路机械设备故障诊断技术研究的重要意义

（一）从安全角度考虑

从安全角度考虑，研究铁路机械设备故障诊断技术对于保证铁路机械设备的安全与及时更新具有重要意义，因为这种故障诊断技术能够最大程度、及时、准确、快速判断出铁路设备的故障问题和环节所在，发现这种正在运行或者是潜在的威胁，以保障设备的安全、平稳运行[2]。

（二）从经济效益和社会效益角度考虑

如果铁路中的机械设备无法得到及时更新和故障排除，往往会导致设备系统破坏，这就严重阻碍了设备的投入运行和使用，造成了资金浪费。而这些有故障设备一旦投入使用，它就必然会影响整个铁路工程的进展，严重者还会严重威胁人们的安全。这都会影响施工效率、工程进展甚至是威胁到人们的生命安全。

（三）从生产管理和维修原理角度考虑

使用铁路机械设备故障诊断技术，它能够在一次次的排查事故中积累到相关的处理故障设备的经验，并且将这些实践和经验进行总结，就能更好掌握设备故障出现的规律，从中总结经验，并且更好的运用这些经验来为以后的设备故障管理服务，为以后的生产和决策提供强有力的支持。

三、铁路机械设备故障诊断技术发展趋势

（一）研究和改进监测仪器和传感器，提高准确精度

铁路机械设备的故障诊断技术不断发展，更好的发展趋势就是研究和改进监测仪器以及传感器，以便更好地提高设备故障诊断的精确度。要做到传统的检测仪器和传感技术相结合，运用最新型的技术手段，综合运用多种分析数据，以便更好地改进检测设备，提高监测的准确性[3]。

（二）与最新的信号处理方法相结合，开展故障诊断技术研究

我国对铁路机械设备的故障诊断技术研究一直在进行过程中，从未间断过，但是，却拥有很小的进展，就是因为它一直在传统的研究理论和实践中探索，没有结合最新的科技发展情况，不能与时俱进。所以，必须运用最新技术方法，利用一种全新的信号—尺度分析方法，也就是小波分析法，进行分析，以增强提高故障诊断技术对各种信号的适应能力，在故障发生时能够及时的发现，并采取措施进行排除。

（三）与现代智能方法相融合

众所周知，所谓的现代智能方法就是指进化计算、神经网络、模糊逻辑、专家系统等方法，这些方法都是高水平的现代智能方法。我们要逐渐运用这种现代科技方法到铁路机械设备的诊断中来，并期待达到最终的铁路机械设备诊断的职能监测和诊断故障[4]。

四、结束语

铁路机械设备的故障诊断技术是在十九世纪七十年代初发展起来的，它已在现代化的生产中占据着重要的地位。铁路机械设备的故障诊断技术不断得到发展和提高，它不仅在理论上，而且在实践中都得到了广泛的应用，并且为铁路工程的发展创造了巨大的经济效益。所以，我们要认识到铁路机械设备诊断技术目前存在的不足之处，并尽力改正，以让它更好发挥应有的作用。

参考文献：

[1]陈雷.浅谈机械设备的管理与维护[J].China’sForeignTrade.2011，12（04）：32-33

[2]李艳梅，刘树忠.关于机械设备故障检测的一点看法[J].黑龙江科技信息.2010，15（14）：36-37

[3]袁俊杰.机械设备的故障诊断方法及实际工作中的应用[J].装备制造.2010，18（01）：26-27

机械设备故障诊断概述 篇4

《放射诊疗管理规定》中规定:医疗机构应当采取有效措施, 保证放射防护、安全与放射诊疗质量符合有关规定、标准和规范的要求。医疗机构的放射诊疗设备和检测仪表, 应当符合下列要求:新安装、维修或更换重要部件后的设备, 应当经省级以上卫生行政部门资质认证的检测机构对其进行检测 (验收) , 合格后方可启用;定期进行稳定性检测、校正和维护保养, 由省级以上卫生行政部门资质认证的检测机构每年至少进行一次状态检测。医疗机构应当制定与本单位从事的放射诊疗项目相适应的质量保证方案, 遵守质量保证监测规范。

设备质量控制检测的分类质量保证、质量控制、质量管理、验收检测、状态检测和稳定性检测。质量保证是为获得稳定的高质量的X射线影像, 同时又使人员的受照剂量和所需费用达到合理的最低水平所采取的有计划的系统行动。质量控制是通过对X射线诊断设备的性能检测和维护, 对X射线影像形成过程的监测和校正行动, 保证影像质量的技术。质量管理是为使质量保证计划得以贯彻实施, 使各种检测能正常进行, 其结果得到评价, 相关的校正行动得以实施而采取的管理措施。验收检测是X射线诊断设备这装完毕或重大维修后, 为鉴定其性能指标是否符合约定值需进行的质量控制检测。状态检测是在运行中的设备, 为评价其性能指标是否符合要求而定期进行的质量控制检测。稳定性检测是为确定X射线设备或在给定条件下获得的数值相对于一个初始状态的变化是否符合控制标准而进行的质量控制检测。。

医用常规X射线机质量控制检测 (包括摄影类和透视类设备) 用到的主要检测设备有诊断水平剂量计 (剂量与剂量率) 、半值层测量装置 (标准铝片与支架) 、非介入数字高压测量仪、非介入数字式曝光计时仪、准直测试板和测试筒、星形测试卡、狭缝照相机、滤线栅对中心测试板荧屏亮度计、空间分辨力测试卡、低对比度测试模体、衰减模体、人体等效模体、测量用直尺、卷尺等[2]。

其中医用常规X射线机质量控制检测摄影类设备检测参数为管电压指示的偏离、曝光时间指示的偏离、输出量:输出量重复性、输出量线性、有用线束半值层、自动照射量控制响应、自动照射量控制重复性、SID值的偏离、有用线束垂直度偏离, 光野与照射野四边的偏离、光野与照射野中心的偏离、照射野与影像接收器的偏离、滤线栅与有用线束中心对准、有效焦点尺寸。

医用常规X射线机质量控制检测透视类设备需要检测的参数为入射体表空气比释动能率 (典型值) 、空间分辨力、低对比度分辨力、影像增强器的入射屏前空气比释动能率、影像增强器系统亮度自动控制、入射体表空气比释动能率最大值。

乳腺X射线机质量控制检测主要检测设备有诊断水平剂量计 (剂量与剂量率, 适合乳腺机测量) 、半值层测量装置 (标准铝片与支架) 、空间分辨力测试卡、星形测试卡、非介入数字高压测量仪、非介入数字式曝光计时仪、胶片密度计、乳腺等效模体 (2cm、4cm、6cm) 、测量用直尺、卷尺等。

乳腺X射线机检测参数有标准照片密度, 胸壁侧射野的准直, 胸壁侧射野与台边的准直, 光野与照射野的一致性, 自动曝光控制, 管电压指示的偏离, 辐射输出量的重复性, 乳腺平均剂量, 高对比分辨力、辐射输出量率、特定辐射输出量、半值层、曝光时间的指示偏离、X射线管焦点尺寸 (0.3mm) 。

牙科X射线机质量控制检测主要检测设备有诊断水平剂量计 (剂量与剂量率) 、半值层测量装置 (标准铝片与支架) 、空间分辨力测试卡、星形测试卡、非介入数字高压测量仪、非介入数字式曝光计时仪、非介入数字式曝光计时仪、测量用直尺、卷尺。

牙科X射线机需要检测的参数有管电压指示偏离、辐射输出的重复性、第一半价层、X射线管焦点、集光筒直径、焦点到皮肤的距离、曝光时间指示偏离、过滤材料厚度、连接曝光开光电缆长度。

CR类设备专用项目质量控制检测主要检测设备有诊断水平剂量计、胶片密度计、空间分辨力测试卡、低对比度细节探测模体、屏片密着检测板、滤线栅、测量用直尺、卷尺、铜、铝过滤板、秒表、铅块、放大镜等。

CR类设备需要检测的参数有IP暗噪声, IP响应均匀性及一致性, 照射量指示校准, IP响应线性、激光束功能、空间分辨力与分辨力重复性、R水平/f Nyquist、R垂直/f Nyquist、R45°/1.41f Nyquist、金属网格影像、低对比度细节探测、空间距离准确性、IP擦除完全性、滤线栅效应 (混叠) , IP通过量等。

CT质量控制检测主要检测设备有CT性能检测模体如Catphan 500、600模体或AAPM模体、PMI公司461A模体、国产TM164模体, 水模体, 剂量仪、CT专用长杆电离室、剂量模体, 直尺等。

CT类设备检测参数有诊断床定位精度、定位光精度、扫描架倾角精度、重建层厚偏差 (s) 、CT剂量指数 (CTDIW) 、CT值 (水) 、均匀性、噪声、高对比分辨力、低对比可探测能力、CT值线性。

现场检测记录要注意医用X射线诊断设备基本信息及唯一性标识、检测方法信息、使用检测设备基本信息以及检测地点、时间、检测环境信息, 还要记录各项目检测条件参数、各项目测量结果原始信息, 同时还要记录检测人员与陪同人员等信息, 其目的是检测结果可溯源, 并能复现。

检测结果评价与处理要将各项目的检测结果与标准限值或约定值进行比较, 对不符合要求的指标进行复检。复检仍然不符合要求, 对检测过程和检测设备进行可靠性检查。如果有必要, 应采用可靠性与准确度更高的方法进行验证。医疗单位应针对不符合要求的指标, 分析不符合的原因, 对相应的医用常规X射线诊断设备进行校正, 如无法校正应考虑更换部件、限制使用范围或更换设备。

参考文献

[1]王开祥, 江泽琴, 郭爱华.浅谈X射线在临床医疗检查中的利弊及防护措施[J].西南军医, 2008年6月16卷3期.

电力设备在线监测与故障诊断 篇5

单纯按规定的时间间隔对设备进行相当程度解体的维修方法，不可避免地会产生“过剩维修”，不但造成设备有效利用时间的损失和人力、物力、财力的浪费，存在“小病大治，无病也治”的盲目现象，甚至会引发维修故障。缺乏针对性，具有盲目性。

状态维修的特点：以设备健康状况为基础的状态维修应运而生，被引入电力行业，状态维修是当前技术最先进的维修制度，它为设备安全、稳定、长周期、全性能、优质运行提供了可靠的技术和管理保障。真正做到适时而修，最大限度地提高发电设备的利用率，降低维修人、财、物的浪费和检修磨损，提高企业经济效益。

发展趋势：但依当前的整体技术和经济条件，要想把全部设备改为状态维修，对国内大部分的电力企业来说，还有很多困难。因此在大部分电力企业目前仍沿用预防性维修为主体，辅以事后维修、状态维修的检修模式。

2电容型设备绝缘特性参数：介质损耗角正切值

3对电力设备进行局部放电监测，采用高频和特高频监测频段

5、在线监测电力变压器油中溶解气体组分的方法：

气相色谱法的优点是能够对油中溶解的各种气体含量进行定量分析。它的缺点是环节多，操作复杂，技术要求高，试验周期长等。因此这种方法通常用于主要设备的定期检查(例如半年一次)，由熟练的专业人员在试验室里操作。而在两次定期分析的间隔期内，变压器内部状况的变化就不能被检测到。

机械设备故障诊断概述 篇6

关键词：机械设备；故障；诊断；维修保养

一般而言，机械设备都需要承担大量的生产工作，但是却不可避免的会出现各种故障。虑到机械设备造价较贵，不可能一出现故障就进行更换，所以做好故障诊断，及时进行维修与保养就显得尤为关键。

1.机械设备故障诊断

虽然绝大部分的现代化机械设备都拥有自检故障的功能，但是并非所有的部分都可以进行自检，并且就算机械设备拥有自检功能，但是依然需要维修人员进行人为的操作判断[1]。所以，对于机械设备故障诊断的方法可以归纳：

1.1观察询问法

在进行设备维修之前，可以根据设备的使用年限以及相关的型号进行初步分析，向使用者询问做过的修理与检查，然后做出深入的了解与仔细观察故障的现象，再做出判断。

1.2听觉法

在设备运行之时，会发出有规律而又嘈杂的声音，如果设备出现故障，就会产生异响。在维修时，可以让设备在不同的状况下运行，然后对设备故障进行听诊；另外，也可以借助听诊器进行判断，比如：对于曲轴和连杆机构，可以利用长杆听诊棒听诊异响，可以对配气机构的响声进行听诊。

1.3触摸法

维修人员可以利用手感来对设备故障加以感觉。比如：如果出现发动机过热，但是冷却系统有冷却液存在，就可以用手触碰散热器，进而判断是散热器进水口堵塞还是节温器被损坏；用手摸一下水泵的出水口胶管，可以感觉到水流压力的被动，如此情况就表明水泵能够正常工作。对于设备故障诊断还可能遇到：用手去感觉燃油泵的工作、检查皮带实际的松紧度、摩擦面的具体磨损情况等等方面。

1.4嗅觉法

如果机械设备的工作介质出现了泄漏，就会出现异味，因此对于工作介质的泄漏可以凭借嗅觉进行。比如：在运行设备上出现机械泄漏，如果温度升高，就会产生异味；如果非金属材料散发出烧焦的气味，就表明电线被损坏。

1.5替换法

所谓的替换法就是使用合格的总成或者是零部件，将出现损坏的部件进行替换。当然，作为替换使用的备件，应该通过试验，如果使用坏件去替换坏件，就没有任何的意义，甚至还会虚假化故障部位，提高诊断难度。

2.机械设备的维修保养措施

进行机械设备的维修保养，应该从机械设备的强制保养、特种设备安全检查、建立维修保养制度、加强技术管理、合理选择维修方式几个方面，才能够确保机械设备运行的安全性。

2.1进行机械设备的强制保养

强制性的保养指的是硬性规定的保养，需要安排专业的人员，根据标准按时完成保养维修计划。所以，机械设备保养技术人员以及管理者的设备管理意识不可少，只有将保养的责任与目标明确，才能够确保起维修计划不受影响[2]。如果不重视机械设备故障，仅仅重视眼前的生产计划，忽视了在早期的机械设备故障阶段进行故障处理，就可能缩短部件的寿命、增加材料的消耗、加重内部设备的磨损度，直到设备停机，无法再进行生产，这样就可能带来重大安全事故。所以，建立强制性的机械设备保养制度，就成为最核心的管理部分。

2.2特种设备需要做好安全检查

由于部分机械设备存在一定的危险性，一旦出现故障就会造成设备与作业人员的伤害。所以，做好特种设备的检查维修工作，定时定期进行巡回检查，才能够及时地找准故障发生的部位，避免出现更大的损失。

2.3建立维修保养制度

建立维修保养制度应该以预防为主，建立定期的巡回维修制度。维修工作的开展应该根据各级的保养维修章程进行，低级保养由操作人员完成即可，高级保养需要指派专业的维修人员进行。对于机械设备运行数据也需要做好实时搜集，再利用模糊理论或者是概率统计法等统计故障出现的规律，如此才能够计算出维修保养的周期，做好机械设备故障的预防处理工作。

2.4加强技术管理

由于机械设备自身的维修保养技术过于复杂，所以需要科学的选择维修保养方法（主要是根据机械设备自身特点以及故障类型），这需要机械设备使用企业制定出合理的技术管理方案。第一，建立专业的维修保养队伍，让技术水平较高、经验丰富的技术人员成为维修主力，能够懂得对维修工艺进行优化，重视装配；第二，同机械设备厂家密切合作，建立相互的合作关系，一旦出现故障，要及时请求厂家从专业的角度进行维修；第三，在执行维修保养计划以及技术标准时，必须根据机械设备的使用保养手册来执行，如此，才能够规范化、标准化维修保养技术。

2.5合理选择维修方式

根据机械设备故障出现的规律分析，故障主要是包含了突发性和规律性两个类型的故障，针对不同的故障，就应该采取不同的方式进行检测和维护[3]。偶发性的随机故障同时间没有直接的关系，一般都是在重点零部件上发生，只有根據机械设备的使用期限以及规则，定期进行维修保养处理，才能够降低故障发生的几率；规律性故障指的是长时间运行之后，机械设备部件出现的老化与磨损之后，引起设备的故障，这就需要观察并且记录机械设备的磨损与老化的规律，然后根据状态式的检查方法来对其进行观察，然后制定出合理的预防处理措施。

3.结语

由于机械设备本身所具备的高工作量以及复杂的构成，使得机械设备一直都是高故障发率。在实际的生产运行环节，为了确保企业生产安全得到保障，就应该对机械设备的故障做出具体的诊断，制定合理的维修保养计划。因此，对于机械行业的从业人员，只有不断地努力，才能够让机械设备所处的生产环境更加的规范、更加的安全，从而促进生产企业持续、稳定的发展。

参考文献：

[1]赵永满，梅卫江，吴疆，王春林.机械故障诊断技术发展及趋势分析[J].机床与液压，2009（10）：99-101

[2]郝冉，冯茂强.浅谈机械设备故障的诊断及维修[J].装备制造技术，2010（04）：25-26

机械设备故障诊断概述 篇7

目前, 伴随着整个电信业务的快速发展, 从固话到无线, 从窄带到宽带, 从语音业务到多媒体业务, 应用于电信网络的各种技术层出不穷。光通信技术一直都是整个通信领域关注的焦点之一。

在接入网络层面, 采用传统的铜线接入技术, 铜缆传输链路存在诸多问题, 例如铜缆价格较高, 建设投资成本较大;铜缆被盗或遭灾损的风险大;铜缆维修、更新等维护成本增高;另外, 铜缆带宽资源有限, 无法满足用户对高带宽的需求。

随着宽带用户的快速增长, 光接入技术有着覆盖范围广、传输距离远、带宽高、安全保密性高、建设维护成本低等诸多优点, 使之成为接入网建设新的亮点。

当前宽带接入的主要技术采用ADSL、ADSL2+、VDSL、VDSL2和LAN等, 建设模式以局端集中方式为主。正是因为ADSL基于电话铜缆, 其速率与用户的铜缆长度、线路质量、出线率等有非常紧密的关系, 实际网络中接入速率要比理论值低得多。随着宽带网络的发展, 线路速率成为发展新用户和增加新业务的瓶颈。而为了提供三网合一等高带宽的增值业务, 宽带提速又是运营商必须的选择。对于DSL线路来说, 一个最重要的特性是距离越近, 能够提供的带宽就越高。因此, 为了满足开展三网合一等高带宽的业务需要, 必须把宽带接入设备 (DSLAM) 从局端逐步下移到更靠近用户的地方, 这成为DSL接入方式持续存在的唯一选择。使光纤接入逐步靠近用户, “光进铜退”是宽带发展的一个必然趋势和选择。与ADSL运维最大的不同之处在于, 基于PON技术的网络运营在用户感知上已经发生了翻天覆地的变化, 包括无源的中间分光介质 (无源基本代表无法感知, 难以管理) 、共享的主干光路、点对多点的业务模式, 这样的变革是ADSL所未曾遇到的。因此, 以PON技术为代表的FTTH建设模式, 任重而道远。业内人士普遍认为, FTTH是宽带接入的最终解决方式, 而EPON也将成为一种主流宽带接入技术。由于EPON网络结构的特点, 宽带入户的特殊优越性, 以及与计算机网络天然的有机结合, 使得全世界的专家都一致认为, 无源光网络是实现“三网合一”和解决信息高速公路“最后一公里”。

1 中兴9806H设备概述

产品概述:

ZXDSL 9806H产品是为FTTx应用场景量身定制的, 可以作为小型DSLAM或者MDU (多住户接入单元) 设备, 是主流的下一代小容量Multi-Play业务的宽带综合接入平台。

产品特点:

(1) 最成熟的mini型NG DSLAM设备。业界第一款与主流大容量IP内核千兆架构DSLAM具备相同的功能与性能的mini型产品, 大量应用于国内、国际运营商增值业务承载场合。

(2) 平台化设备。网络侧提供FE/GE、GE+FE、x PON、x PON+GE/FE及10G EPON、10G EPON+GE/FE接口, 适用于DSLAM及ONU各种组网。

(3) 提供多种密度ADSL2+、SHDSL、VDSL2、FE、POTS单板混插模式, 满足光进铜退各种用户接入场合。

(4) 绿色环保。业界功耗最低, 可调转速静音风扇设计、低噪音;选用环保的原材料。

(5) 适宜多种恶劣供电环境。可提供交、直流双供。

(6) 多业务支撑。端口缓存全球首位, 用户端口的缓存超越业界所有DSLAM水平, 极大提升视频业务传送能力, 保证视频画面的流畅。

(7) VDSL2技术引领者。可在同一块VDSL2单板上支持多种profile的DSLAM设备, 满足于运营商各种布放要求。

系统组成:

背板:1块;

电源板:1块;

主控板:1块;

VoIP子卡 (可选) :1块;

用户板:4块;

风扇模块:1块。

最小配置:1背板+1电源板+1主控板+1用户板+1风扇模块。

主要接口:

2 针对中兴FTTN-9806H设备的故障案例分析

故障现象:武汉电信江岸营维中心中兴FTTN-9806H用户反映拨打10000无法二次按键的故障。

故障分析:江岸中兴FTTN-9806H用户反映拨打10000无法二次按键的故障, 最后维护人员查明故障是由于上联的10000号平台进行了中继割接, 从传统的TDM中继改为IP上行所导致的。维护人员先后接到江岸中兴9806H用户投诉, 反映拨打10000接通以后, 再按键选择进入下级菜单时无任何反应。维护人员联系相关部门了解到, 10000号刚从市平台割接至了省平台, 软交换与华为智能网平台的中继协议从NO7改为了SIP协议, 而正是协议的改变导致了用户二次拨号的语音包无法被智能网有效识别, 从而造成了该故障。询问中兴厂家后分别登录进存在该现象的FTTN设备, 执行以下命令, MSAG (AG) #mod-expar-mprb parid 1 dtmfrelaymod 1 (mprb板) , MSAG (AG) #mod-rtppar-mpr parid 1 dtmfrelay 1 (mpr板) , 将语音DTMF模式从RTF2833改为了透传, 有效解决了AG语音包同10000智能网平台的对接问题, 后询问用户反映无法二次拨号的问题已解决。该故障提示我们许多故障并非仅仅是设备硬件导致的, 也有可能是由于协议匹配或模式转换造成, 所以在处理故障时维护人员一定要对FTTX的上层网络进行有效的了解和学习, 不断提升自己的故障处理水平。

3 结语

裂纹型机械设备松动故障诊断 篇8

一、机械设备松动类型

1. A型结构框架或基础松动

结构框架或基础松动类松动包括:结构松动或机器地脚、基础平板和混凝土基础弱;变形或砂浆破碎;框架或基础变形;地脚螺栓松动等。这些松动现象较明显, 且破坏力大。A型松动故障的振动频谱主要存在1X转速频率 (图1) , 因此常被误诊为不平衡和不对中, 区分就在于不平衡和不对中大的振动往往只限于一个转子, 而松动引起很多部位振动加大。

2. B型由于摇动或开裂的结构或轴承座产生的松动

这种类型产生的原因包括:结构裂纹或轴承座裂纹、支承脚高度不同引起摇动运动、轴承座固定螺栓松动、轴承松动或零部件配合不当等。这些松动现象也可以观察到, 但内部件配合问题只有通过拆检来查找验证。可通过更换断裂部件、调整不适当部件的配合情况、紧固螺栓等来减少振动。该类型松动往往存在多倍转频谐波, 且振动幅值有些不稳定。根据裂纹出现部位不同, 一般径向或轴向的2X转频幅值与1X转频幅值相近甚至高于1X转频幅值时, 则认为可能有此类故障发生 (图2) 。

3. C型轴承在轴承座中松动或两个零部件之间配合不良引起的机械松动

C型机械松动包括:轴承在轴承座中松动、轴承内部间隙过大、轴承衬套在其盖内松动、轴承在轴上松动或转动。该类机械松动是最常见的机械松动故障, 主要特征为:振动频谱中有高倍转频谐波, 有时会高达10X或者20X转频的多个转频的谐波频率。如果谐波频率的振幅明显, 也会产生转速的二分之一或三分之一倍间隔频率 (图3) 。这类机械松动趋于定向振动, 振动幅值相对较高。

二、B型机械松动故障诊断

1. 风机叶轮裂纹故障

(1) 前期检修及现场平衡处理

武钢某厂5流2#蒸汽风机在2014年7月9日进行检修, 其中包括紧固处理, 联轴器对中检查处理及各项间隙检查处理等, 从而排除了一般性松动和不对中故障。此后诊断员对其风机转子进行振动测试及动平衡。通过D300数据采集器测得数据, 测点图如图4, 径向振动频谱主要为1X转频, 符合不平衡特点, 初始不平衡量为测点1H幅值3.63mm/s, 相位3.8, 测点2H幅值7.19mm/s, 相位为352, 悬臂风机在做平衡时校正平面A对2#测点的振动比较敏感, 校正平面B对1#测点的振动比较敏感。1#测点和2#测点振动幅值相差较大, 所以做平面A动平衡。测试测点2振动值7.2mm/s, 对测点2进行动平衡。A面加试重488g, 振动值 (不平衡量) 降至2.4m/s, 后保留试重, 加配重755g, 振动值 (不平衡量) 降至0.22mm/s。

(2) 振动分析

(1) 1#测点轴向振动分析, 其时域波形图及频谱图见图5、6。

振动分析:如表1所示, 1#测点轴向振动频谱和波形分析可以知道该测点平衡后残余振动较大, 突出表现在1倍频和2倍频相近并都较大, 由于检修前排除了一般性松动和不对中情况, 后续又排除了失衡故障, 因此该振动可能为裂纹引起的松动故障造成。

(2) 1#测点垂直振动分析, 其时域波形图及频谱图见图7、8。

振动分析:1#测点垂直振动频谱和波形分析可以知道该测点突出表现在1倍频和2倍频都较大, 并且2倍频远大于1倍频, 由于排除了不对中情况, 因此该振动极有可能为裂纹引起的松动故障造成。

2#测点的垂直、轴向振动和1#测点的垂直、轴向振动波形和频谱基本一致, 而这两个测点的水平方向振动通过现场平衡以后都有很大的下降。因此可以推断该系统存在裂纹现象。通过再次检查, 发现该风机转子存在严重裂纹。此次诊断避免了一次重大事故。

2. 电机轴承裂纹故障

2014年8月6日, 对该厂1#煤气风机在高速工作时进行振动测试分析。电机转速:2 950r/min。该煤气风机轴承座振动幅值见表2, 振动测试的布点如图9所示, 测点1水平、垂直方向频谱图见图10。

根据频谱图分析, 转频的1倍频、及其多倍频都存在, 符合机械松动的频谱特征, 且测点1反映了2X转频超高1X转频而占主导地位, 符合B型机械松动的特征频谱, 且测点1、测点2径向振动相差不大, 而测点2轴向方向振幅7.98mm/s, 因此诊断员对现场建议开盖检查轴承情况, 2014年8月7日停机对该轴承进行了拆检, 发现轴承出现了明显裂纹。

三、结语

通过机械松动的三种类型介绍及裂纹型松动的故障案例分析, 有效区分了B型机械松动故障的诊断, 对此类机械松动故障的诊断具有指导意义。

参考文献

[1]王江萍.机械设备故障诊断技术及应用[M].西北工业大学出版社, 2001.

矿山机电设备故障诊断研究 篇9

【关键词】设备；故障诊断；检测

1.设备故障状态产生的原因

机械设备的突发性故障率高、停机损失大、维修费用高、维修周期长等问题，成为困扰企业的突出问题。如何应用现代故障诊断技术建立设备故障预警制度，是摆在企业面前的一个主要课题。经笔者研究，主要有以下几种类型。

1.1机械零件的损坏及配合关系的变化

当机械发生某种故障后，从故障部位进行外部观察，我们会发现，故障的形成主要是由于零件本身的损伤、以及零件之间原有配合关系发生了变化。

零件的损伤是指零件的现有尺寸、形态偏离了原始设计性能，这种偏离表示机械在使用过程中，各种因素对零件发生作用的结果。常见的零件损伤是由于意外损伤和老化损伤造成的。

1.2设备超负荷运转

每台设备都有一个设计输出参数极限，如果设备的实际输出参数超出其设计输出极限时，机械的正常状态将遭到破坏形成故障。产生设备超负荷运转而引起故障时，就需要采取调整技术参数，提高设备承载能力，并对故障设备采取修复措施。

1.3机械工作能力的损耗

机械工作能力的损耗是随着时间的推移，在机械内、外因影响下，机械综和能力的损耗。主要有以下原因：

①机件配合间隙增大，刚性下降。

②主要部件磨损和老化。

③摩擦系数增大，负荷增加以及磨损等原因造成发热量增大。

④机械的主要联接副和部件发生磨损、扭曲变形等。

2.设备故障状态的迹象

设备故障状态的迹象在矿山设备中的表象主要有：

2.1输出参数的变化

矿山设备中如提升机运载能力下降凿岩设备台班生产率降低，汽油、柴油机耗油量与工作时间、工作量的比例增加等的变化。

2.2振动异常

振动是机械运行过程中的属性之一，但不正常的振动常常是测定设备故障的有效手段。

2.3声响异常

机械在运转过程中，在正常状态下发出的声响应是均匀与轻微的。当设备在正常工况条件下发出杂乱而沉重的声响时，提示设备出现异常。所以，对噪声异常的故障迹象必须认真对待，仔细检查，正确判断。

2.4过热现象

工作中，常常发生发动机、制动器、轴承等部位超出正常工作状态的温度变化。如不及时发现，并诊断与排除，将引起机件烧毁等事故。

2.5磨损残余物的激增

通过观察油箱、齿轮箱、轴承、齿轮等零件的磨损残余物，并定量测定油样等样本中磨损微粒的多少，即可确定机件磨损的程度。

2.6裂纹的扩展

通过机械零件表面或内部缺陷（包括焊接、铸、锻造、压延等）的变化趋势，特别是裂纹缺陷的变化趋势，判断机械故障的程度，并对机件强度进行评估。

3.设备故障诊断的实施

通过对设备故障的产生原因及现象的分析，使我们对故障的诊断有了明确的目的性。目前，对各种设备的故障诊断实施技术，已从传统的感官直接判断，进入到利用现代振动、声、光、电学理论以及各种现代测试技术、信息处理、识别技术和计算机技术的方向发展。

3.1振动检测技术

振动检测系统可通过对机械振动信号的拾取、放大，显示振动的峰值，以了解机械的振动状态。主要设备有测振用传感器、放大器等。

3.2音响检测技术

现代音响检测技术是通过对声波的声速、波长、周期、频率及声压的测量、监测和判断设备的声波变化，对设备故障实施诊断。主要设备为噪声测量仪。

3.3目视—光学测量技术

对外露结构可采用放大镜与显微镜进行检测，以观察零件表面上反差较强的大尺寸缺陷。对于封闭结构内部零件可采用工业用内窥镜进行观察、检测，如对发动机的汽缸壁及汽缸盖、气门的检测。

3.4射线探伤检测

射线探伤有X射线γ射线和中子射线等探测方法。该方法对于探测设备内部立体缺陷具有重要意义。缺点是当裂纹面与射线近于垂直时则难于探测出来。对微小裂纹的探测灵敏度较低。目前在矿山使用较普遍的射线探测方法有照相法、电离检测法、荧光屏观察法等。比较先进的方法还有计算机层析照相等。

3.5超声波探伤检测

超声波探伤是利用超声波射入被检物，由被检物内部缺陷处反射回来的伤波来判断缺陷的存在、位置、性质及大小。缺点是检测时有一定的近场盲区，检测结果不能记录。超声波检测是用探伤仪进行的。

3.6磁粉探伤检测

磁粉探伤检测法根据探测磁场中磁迹痕迹，判断缺陷的实际形态。适用于各种形态的钢铁机件，快速发现裂纹、气孔、夹杂等事故隐患。

3.7温度诊断技术

通过机械设备温度变化，可以查找机件缺陷和诊断各种由热应力引起的故障。温度诊断是以温度、温差、温度场、热象等热学参数为检测对象。检测仪器主要有温度计、热电偶等。

3.8油液污染度检测

在各种油箱、油缸、管路中，固体颗粒状污染物是造成机件磨损、刮伤、卡死、堵塞的主要原因。椐统计，70%以上的液压设备故障是由于固体颗粒物污染造成的。所以，油液污染物的测定是预防机件破坏的有效途径。目前常用的测定方法有称重法、计数法、光测法、电测法和淤积法等。

3.9气体污染监测技术

在机械设备的故障形成过程中或故障形成后产生的气体污染是故障判断的来源之一。通过对这类气体的监测，可及时发现和避免设备的故障发生。气体污染监测主要用于电气故障、发动机故障及空压机故障的监测，主要仪器有气体红外分析仪和气相色谱仪等。

4.典型零件故障的诊断

4.1齿轮的故障诊断

齿轮传动是机械设备中最常见的传动方式，特别在矿山机械中广泛使用开式齿轮设备，这是诱发机械故障的重要原因。

齿轮异常的主要形态有齿面磨损、齿面胶合和擦伤，齿面接触疲劳及弯曲疲劳与断齿。造成异常的原因是多方面的，如矿石侵入、局部压力过高、超载、润滑失常、安装位置不当及腐蚀作用等。

对齿轮的故障诊断手段主要是对齿轮的振动信号进行分析。例如齿轮的偏心造成齿轮啮合时一边紧一边松，从而产生载荷波动，使振动幅值按此规律周期性变化。又如齿轮加工造成节距不均匀及类似故障，使齿轮在啮合中产生短暂的“加载”和“卸载”效应。根据信号的分类、规律及特性，判断齿轮故障的类型，并做处理。

4.2钢丝绳的故障诊断

钢丝绳是矿山设备中运用最为广泛的机件，在提升运输设备、井口设备中被广泛采用。钢丝绳的损伤程度和承重能力将直接关系到矿山人身与设备安全。

钢丝绳丧失承重能力的原因，主要是由于组成绳股的钢丝磨损或锈蚀，以及因疲劳破坏而造成的个别的钢丝折断。在多数情况下，我们只能观察到钢丝绳外层磨损与断丝情况，而对内部断丝与磨损情况无法观察。在矿山制订的钢丝绳报废标准时也只是依据外层钢丝的磨损和锈蚀情况进行判断。采用对钢丝绳的技术状态进行客观检测，不仅可以提高使用的安全性，还可以延长其许用期和按需更换。目前，对钢丝绳的无损检测手段很多，如听音法、振动法、超声波探伤法、次声波法和电磁探伤法。从应用角度看，电磁探伤法是用来评定钢丝绳技术状态的有效办法。