远程诊断维修工程机械

远程诊断维修工程机械（精选7篇）

远程诊断维修工程机械 篇1

摘要：协同仿真是一种复杂系统仿真方法, 它支持处于不同地点, 基于不同计算平台的人员采用不用的建模方法建立混合异构层次的仿真模型并在分布环境上进行仿真运行。

关键词：远程,控制,诊断,仿真

协同仿真技术是基于先进的建模技术, 分布仿真技术和信息管理技术的综合应用技术, 是在各领域建模, 仿真分析工具CAx/DFx技术基础上的进一步发展, 是多学科的协同技术。协同仿真即包含时间轴上对产品全生命周期的单点仿真分

析, 亦强调同一时间点上基于不同人员/工具对同一产品对象在系统层面上的联合仿真分析。它支持“由上至下”的复杂系统开发模式, 是分布异地的人员采用各领域的专业设计, 分析工具协同地开发复杂系统的一条有效途径。

在国外, 有关远程协同设计的研究和应用起步较早。80年代中期, 麻省理工学院的Paul Cashman等人就从事了这方面的研究, 并提出了计算机支持的协同工作 (Computer Support Cooperative Work, CSCW) 的概念, 近几年, 随着Internet技术的迅速发展, Wen-pal Lu等人则在研究CIM技术时提出利用广域网的通信功能实施Tele-Manufacturing的概念。Eddy M.Rojas提出了以Web为中心的工程合作设计环境。G.Seliger等人提出一种将不同公司的工程师集成为虚拟增值小组进行复杂产品的设计制造。研究和开发快速成型 (Rapid Proto-typing, RP) 技术的美国3D公司, 已开始用Internet和客户联系, 实现原型的STL (Stereo-Lithograph) 格式的CAD文件传输, 向客户提供网上报价服务和向用户报告服务进展状况, 降低了企业的成本, 提高了企业的服务快捷程度。

在国内, 有关这方面的研究主要集中在高等院校。同济大学和香港理工大学合作进行的分散式网络生产系统 (Dispersed Network Production System, DNPS) 的研究, 利用Internet所提供的Email、WWW服务和浏览器、网页, 实现了信息发布、文件传输等功能。随着网络技术在制造业的广泛应用, 有关网络环境下的远程协同设计的先进设计模式的理论方法和应用研究工作得到许多专家学者的关注, 网络应用软件的计算模式也正在由传统的客户/服务器 (Client/Server, C/S) 模式, 转向基于Internet/In-tranet标准协议的三层B/S模式。

实现远程协同设计与制造系统需要许多相关技术的支持。从应用的角度看, 可将其分为三大类型:计算机网络系统、支持并行工程的分布式CAD/CAM系统和远程设计与制造协同技术。

近期有文献提出了构建了以Windows NT为操作系统, 以IIS为Web服务器的远程协同设计与制造系统, 该系统通过综合业务数字网 (Integrated Service Digital Network, ISDN) 专线Internet, 异地客户在浏览器上输入URL后, 通过身份验证, 即可进入本系统的主页, 选择合适的设计类型, 输入相关参数, 提交之后将数据存储在数据库, 并调用相应的应用程序进行设计, 然后把设计结果的三维模型以虚拟现实文件的格式 (.wrl) 传给客户进行浏览, 如果满足客户需求, 就可以调用虚拟原型样机进行快速原型加工。比如机械系统中的多体力学仿真软件AD-AMS, 控制系统中Matlab/Simulink仿真软件以及电子系统的VHDL仿真软件, 基于IEEE-1278标准的分布交互仿真 (DIS) 系统, 采用UDF协议, 主要用于军事领域, 采用多个仿真软件在同一个网络环境中运行, 通过统一的协议进行信息交互。

简单介绍几种当今比较普遍的远程协同仿真的实例。

(1) 分布式远程仿真系统对于复杂的应用系统往往需要不同用户之间进行沟通、协商, 共同解决问题, 此类应用被称为协同应用.通常协同的方式有几种.其中一种是基于事务处理的工作流协同, 该协同方式是目前基于业务处理的应用系统普遍采用的一种;另外一种协同方式是基于交互式的, 该协同方式主要包括基于实时信息的交互的应用系统.还有许多系统采用了上述两种协同方式, 同时包括了工作流的协同和信息交互的协同。分布式远程协同仿真系统以Globus Toolkit 3 (GT3) 为开发平台, 在Globus核心网格服务的基础上, 开发适合本系统应用的高层网格应用服务平台.服务包括资源管理、数据管理、任务管理、工作流管理、系统管

理等, 在此框架基础上设计实现分布式远程协同仿真系统。

(2) 用惠普RGS实现CAE远程协同仿真远程仿真的平台是由一台HP xw4600工作站 (主机) 二台HP Pavilion笔记本组成, 其中xw4600安装的是RGS Sende软件, 其他两台笔记本分别安装RGS Receiver软件。

(3) 异地仿真应用之间的协同-供应链仿真系统南华理工大学对于基于HLA的异地协同仿真技术进行了研究与实践, 主要从仿真模型即插即用的软总线借口来实现, 模型可重用性的提高, 异地的实现, 敏感数据在协同仿真环境中安全性保证等几个方面进行深入的研究, 这些工作是协同仿真技术在民间制造领域的一个有益的尝试。他们认为, 产品的供应链管理覆盖了从生产到销售的所有计划和管理信息。

(4) 通过进行供应链系统仿真, 可以对各种可选方案产生的影响进行选择和评估, 从而达到优化整个流程的目的, 同时也可以解答一些操作问题和商业战术问题。但由于供应链系统涉及到分布于异地的, 不同属于一个企业的多个公司, 因此需要借助于协同仿真技术。分布式供应链仿真系统的研究由计算机工程学院和是早技术协会共同参与, 分布式供应链是一个基于高层体系结构 (HLA) 的分布式协同仿真系统。

(5) .ADAM S与Simulink协同仿真方法ADAMS是美国MSC公司开发的用于机械系统运动学和动力学仿真分析的商业软件, 它由众多软件模块组成。View模块用于创建虚拟样机模型, 内置一个具有简单控制系统设计功能的Controls Tool Kit, 但为了增强控制系统的设计分析能力, ADAMS还专门提供一个Controls模块, 用来实现和其它控制类设计仿真软件的协同仿真。通常, ADAMS负责机构动力学仿真, 向Simulink提供作为传感器信号的运动参数;Simulink接收这些外部参数, 通过解算控制器模型, 向ADAMS输出控制机构部件运动所需的外部激励 (控制力或力矩) 。Simulink与ADAMS的协同仿真技术可广泛应用于飞机、导弹、车辆等复杂机电产品的设计中, 而为便于开展多单位、多部门之间的设计合作, 远程协同仿真无疑具有广阔的应用前景。

远程诊断维修工程机械 篇2

远程故障诊断系统是将终端采集到的数据传输到远程故障诊断专家系统中，专家系统通过对大量数据的分析，快速找到故障所在处并提出合理的维修策略，然后将维修策略反馈给维修人员[1,2,3,4,5]。然而在整个远程故障诊断系统中，数据能否安全、准确地传输到远程故障诊断专家系统中，是整个系统的关键点之一。张欢等研究了基于GPRS(General Packet Radio Service)技术的远程故障诊断[6]，由于GPRS的传输速率慢，依赖于信号的良好覆盖，这种低速率传输不利于现有大量数据的传输。张宏提出基于3G的远程故障诊断系统[7]，虽然3G网络的传输速率可以满足使用要求，但是其使用费用较高，而在使用远程故障诊断系统时需要传输大量的采集数据，同时进行数据交换，这无疑又间接增加了运营成本，不利于远程诊断的可持续发展。

WIFI(Wireless-Fidelity)无线模块是基于IEEE 802.11 b/g标准规范，由AP(Access Point)和无线网卡组成的无线网络，最高传输速率可以达到11Mbit/s,WIFI模块通过连接热点进行数据传输，并且数据传输具有较高的安全性和高效性，更重要的是WIFI模块可以替代3G模块，不必专门为了传输数据而去购买一张3G手机卡，它可以通过手机或其他移动热点来进行网络连接，且不必考虑使用4G及5G等网络用来加快传输速度去更新硬件设备，只需要通过系统的优化及专家系统的更新等软件因素来提高系统性能，增强故障诊断的快速性、准确性和可靠性。

面对工程机械故障诊断、维修中的实际问题，笔者将WIFI技术应用于工程机械远程故障诊断系统中，将有利于解决远程故障诊断网络传输的各种实际问题。

1 总体设计

在整个远程故障智能诊断系统设计框架中，考虑到智能诊断需要将大量的采集数据作为诊断依据，而数据采集如果直接连接智能处理芯片，会消耗处理器的其他运算能力，所以在硬件设计中，将数据采集与智能处理芯片分离开来实现“双核”功能。其中一核用作智能采集，将采集到的数据通过表决法及聚类分析等方法，把数据做初步处理;另一核用作智能处理，在智能系统的基础上，将采集来的数据通过专家系统的理念，作为小型的智能诊断终端，解决一些简单的故障问题，减轻服务器的压力，防止数据大量地涌入服务器。

1.1 硬件

工程机械远程故障诊断系统硬件部分主要包括处理器ARM、WIFI无线模块、LED显示屏、数据采集模块、FLASH、电源及时钟等，其硬件组成框图如图1所示。

ARM 920T核心处理器。ARM 920T是一个带有内存管理单元并支持16位Thumb指令集和32位ARM指令集的五级流水芯片，其体积和质量小、功耗低且性能高，使用了大量寄存器，寻址简单，执行效率高，主频可达533MHz。在本设计方案中，ARM 920T起到控制和处理数据的作用。作为控制器，它起到了对网络信号的检测及连接热点等控制作用。在数据处理方面，将从WIFI模块上接收到的数据进行解包、解压、数据分析，或将要发送的数据压缩、打包、发送。

WIFI无线模块选用的是RT3070芯片，该芯片支持64、128、152bit加密，WPA/WPA2及WPA-PSK/WPS2-PSK等高级加密与安全机制，以多种方式保护网络数据安全，同时它符合802.11 n/g/b标准，传输速率150Mbit/s，传输距离300m，稳定性好，性价比高。在使用RT3070芯片的过程中可以完全屏蔽底层硬件，通过加载好的驱动程序接口，使用Socket语句来连接无线网络，并且在每发送一定数量的数据包后进行网络状态判断，通过网络状态来有效地进行数据收发，虽然这种网络状态监测消耗了一定的时间，但是对数据的安全性起到了一定的保护作用。

数据采集模块。数据采集模块是故障诊断系统的数据来源，它的数据准确性、可靠性和快速性直接影响着故障诊断的结果，笔者通过实际需求，设计了基于Modbus-rtu协议的数据采集模块，该协议包括1个起始位，8个数据位，还有CRC校验，它的帧格式简单、紧凑，同时又有16位的CRC校验，满足了数据传输的快速及可靠等需求。

电源模块。在整个硬件电路的设计中，电源模块的设计非常重要，它提供各模块(ARM 920T、WIFI模块、FLASH及USB等)需要的不同工作电压。使用5V的输入电压，然后分别通过LM1117-1.8V芯片、LM1117-3.3V芯片、MAX8860EUA18芯片生成1.8、3.3、1.25V电压，为各器件和模块提供所需要的电压。

1.2 软件设计

系统软件框图如图2所示。系统的软件部分可以分为Linux操作系统和用户应用程序两大部分。Linux系统主要负责内核的调度、内存清理及屏蔽底层硬件等，为用户层应用程序做好准备。而用户应用程序是为了实现用户需求而单独开发的一套应用程序。

在整个软件开发过程中，利用QT软件具有的良好人机交互特点和可移植性，对整个应用程序进行软件开发，开发流程如图3所示。

1.3 模块数据传输

根据上述具体需求和目标，结合实际应用提出将WIFI模块与智能终端的串口或USB相连接，进行大量数据的收发，保证信息在传输过程中的安全性、可靠性和快速性。传输原理如图4所示。

2 测试

根据上述的工作原理与数据传输要求，进行测试。并不是直接将WIFI模块与ARM处理器相连接后就可以进行数据收发，需要先将WIFI模块驱动加载到Linux系统中，然后依据驱动程序接口进行网络配置和程序编写，这样才能实现所需要的收发功能。

向内核加载WIFI模块驱动。所谓的WIFI模块驱动就是屏蔽了底层硬件设备，为操作系统和应用程序提供一个访问、使用硬件设备的接口，通过接口操作来实现功能的一段程序。由于硬件模块生产厂商的不同，需要加载不同的模块驱动，笔者基于RT3070模块加载了驱动程序，加载方法如图5所示。

WIFI网络配置。系统的usr/sbin目录下有3个实用命令程序，分别是SCAN-WIFI、start-WIF和stop-WIFI，作用分别是无线扫描、开始网络和停止网络，笔者采用QT应用程序进行了图形界面开发。

数据收发测试。在PC机上通过TCP/UDP Socket调试工具来模拟一个服务器，在板子上写入数据并进行接收。经过测试，在空旷地带250m范围内和使用串口连接都可以达到要求，说明该设计可以安全可靠地进行数据收发，具有良好的可靠性和可扩展性。

3 结束语

系统以ARM+WIFI+数据智能采集系统为硬件平台，采用Linux操作系统和QT图形界面开发软件，将WIFI模块应用到远程故障诊断系统终端，来提高对大量数据进行快速、准确、安全传输的性能，避免了在使用无线网卡时因网络快速发展而需要更新硬件模块的问题，解放了专属的无线网卡，降低了后期投入费用。经过测试，该系统能够对数据进行安全、准确、可靠的收发，传输距离可达200m，具有实际应用价值，双接口模式有利于扩展，具有广阔的实际应用价值和前景。

参考文献

[1]郑君,张冬泉.故障诊断技术[J].电气时代,2008,(5):96~98.

[2]张进明,李印武.基于网络的远程诊断专家系统的研究[J].北京化工大学学报(自然科学版),2003,30(5):97~100.

[3]王敏,杨文峰.OBD——车载诊断系统简介[J].汽车运用,2007,(6):31~32.

[4]杨凡.基于ARM的数据监测与数据融合[D].北京:北京交通大学,2010.

[5]郭玉东.Linux操作系统结构分析[M].西安:西安电子科技大学出版社,2002.

[6]张欢,邓志良,刘利.基于GPRS技术的远程故障诊断系统设计[J].江苏科技大学学报(自然科学版),2006,20(6):54~57.

矿山机械故障诊断与维修 篇3

关键词：矿山机械,故障诊断,维修

近年来, 随着国家科学技术的快速发展, 国有大型矿山企业的科学技术和安全管理水平也不断提高。矿山机械从普通简单型向综合本质安全型快速发展, 由此对矿山机械设备的故障诊断与维修及职工素质提出了更高的要求。然而, 由于矿山机械多在井下作业, 受作业空间范围的限制, 工作环境十分恶劣, 故障频繁;加之, 矿山企业的生产特性, 决定了它们工作在空间窄小, 粉尘较大, 湿度强, 甚至压力大的环境之中, 给故障的及时排除带来了很大的困难。尤其近年来, 随着采矿业规模日益增大, 采矿的机械设备也日趋大型化, 连续化, 机电一体化, 其性能与复杂程度不断提高, 对设备故障的诊断也更为复杂。靠传统的填写值班日志, 靠参数越限报警等人工或半自动化的方法来维护机械设备既落后, 又不客观, 虽然可以有自动数据记录器, 但也只能做事后分析。而且这种陈旧的设备维修模式, 无论是数据的可靠性或实时性, 还是设备的维修质量均无法满足要求, 导致矿山机械在施工过程中停机多, 检修时间长, 严重影响到安全生产的进度和质量。所以, 为了保持矿山设备良好的技术状态, 将矿山设备信息技术协调起来进行实时诊断和维护是很必要的, 建立矿井调度室远程故障诊断及维护系统是解决问题的很好的方法。

远程故障诊断技术就是通过设备故障诊断技术与计算机网络技术相结合, 在矿山机械设备上建立状态监测点, 采集设备状态数据;而在矿井调度中心对设备运行进行分析诊断监测的一项技术, 远程故障诊断与维护的实现可以使矿山设备的故障诊断更加灵活方便, 也能实现资源共享。

1 矿山机械故障诊断及维护技术的特点

随着现代维修理论、相关基础学科理论和各种检查技术、工艺手段的不断发展和完善, 总结矿山机械故障诊断及维护技术的特点, 它主要有三点。

1.1 目的明确

矿山机械诊断的目的就是要确定机械运行状况、检查故障部位、分析故障产生的原因和制定经济有效的维修方案。

1.2 故障诊断工艺手段的交叉性强

矿山机械故障诊断及维修涉及磨擦学、材料学、力学、化学等多种学科:包括机械制造、金属结构、液压、电气和制动等相关专业;需采用焊接、铸造、车、钳、锻、镀等多种工艺手段;要掌握维修理论, 机构学及经营管理等多方面知识。

1.3 实践性强, 但工作环境恶劣

矿山机械大多数作业条件受温度、湿度、空间等限制, 因此工作环境恶劣。但诊断方法和维修技术都以机械的实际状况为基础, 处理结果很快能得到实践验证。

2 矿山机械故障检测与诊断技术

2.1 故障机理

通常说设备工作正常是指它具备应有的功能, 没有任何缺陷, 或虽有缺陷, 但仍在容许范围内。异常是缺陷有了进一步发展, 使设备状态发生变化, 性能恶化, 但仍能维持工作。故障则是缺陷发展到使设备性能和功能都有所丧失的程度。

设备的异常或故障是在设备运行中通过其状态信号 (即二次效应) 变化反映山来的。由于监测与故障是在设备不停机的情况下进行的。因此, 必然以状态信号为依据。二次效应就是设备在运行中出现的各种物理的、化学的现象、如, 振动、噪声、温升、油耗、变形、功耗、磨损、气味等, 这些都是一种设备运行所固有的。监测与诊断就是要快速、准确地提取设备运行时二次效应所反映的特征。

2.2 故障诊断的过程

(1) 信号测取:

主要是通过电量传感器组成的探测头直接感知被测对象参数的变化;

(2) 中间变换:

主要完成由探测头取得的信号的变换和传输;

(3) 数据采集:

就是把中间变换的连续信号进行离散化过程。数据是诊断的基础, 能否采集到足够长的客观反映设备运行状态的信息, 是诊断成败的关键。

(4) 故障处理:

根据设备故障特征状态, 预测故障发展趋势, 并根据故障性质和趋势, 做出故障处理决策, 即控制、调整、维修、恢复等。

2.3 故障诊断的原理

设备诊断是利用被诊断的对象 (设备) 提供的一切有用信息, 经过分析处理以获得最能识别设备状态的特征参数, 以便做出正确的诊断结论。机械设备运行时产生多种信息, 当其功能逐渐劣化时, 就出现相应的异常信息, 如, 机器的状态变化而产生的异常振动、噪声、温度等机械信号:机械劣化过程产生的磨损微粒、油液及气体成份变化的化学信号等。利用检测仪器对最敏感的故障特征信号进行状态监测, 做出正确的分析和诊断, 可以及时预测机器设备可能发生的故障。

传感器安装在诊断对象 (设备) 上, 以传递温度、压力、振动、变形等信号, 这些信号进一步转化为电信号, 输入到信号处理装置, 在信号处理装置中将输入的诊断信号与预先储存在系统内的标准信号进行比较, 标准信号是根据事先积累的大量数据资料和实际经验分析归纳而制定出来的判定标准, 是设备各种参数的允许值。通过比较做出判断, 确定故障的部位和原因, 预测可能发生的故障。

3 矿山机械故障诊断及维护构架

由于矿山机械故障的突发性、多样性、成因的复杂性和进行故障诊断所需要的知识对领域专家实践经验和诊断策略的依赖性;人工神经, 网络能通过自身的学习机能建立故障征兆和故障模式之间的复杂映射关系, 可以进行多因素预测。因此, 基于矿山机械自身的工作特性神经网络的优越性, 提出了机电一体化产品的矿山机械远程故障诊断及维护构架。

在线传感是远程服务构架的基础, 由于机器及其所处环境的复杂性, 可能要用到各种类型传感器。一个机器故障 (例如:轴失衡) 的出现会引发不同的征兆 (例如:振动、温度变化、电机负荷变化等) , 这些可由于不同的传感器 (例如:加速度计、热电藕、电机电流等) 测量获取。因此, 需要有多种数据采集协议的支撑。同样, 一个传感器也可以感知同时发生的不同故障, 并且当运行条件发生变化时, 其灵敏度也会不同。因此, 传感信息融合的自适应能力是非常重要的, 这样将有利于提高诊断策略的可靠性。此外, 还需要研究面向目标的传感器优化布置策略, 通过实现知识与经验的共享和学习, 实现远程诊断中的上述技术。随着远程服务活动的扩展, 将会有更多的机器连接到远程诊断系统上, 因此, 应该致力于开发传感器设计与实现的综合工具。

对于远程诊断系统, 在目前的网络建设条件下, 大量数据运程传输过程是一个瓶颈, 必须采用数据压缩技术对大量的实时监测数据进行处理和取舍, 如何选取一种切实有效的数据压缩技术是传输中的一个关键问题。

4 结语

故障诊断技术使设备维修以传统的按时维修及故障维修转换到预报及主动维修方式;而建立在对设备的状态监测和故障诊断的基础上的工程机械远程故障诊断及维修系统, 能较准确地诊断出故障发生的时间和部位, 从而及时确定维修时间及内容。

远程故障诊断技术目前还处于发展阶段, 还有很多问题尚待解决, 这包括故障诊断技术本身要解决的问题及网络技术的问题。但是, 无论是从经济观点出发, 还是从整个作业来考虑, 准确及时、有效地实现矿山机械远程故障诊断的方法都值得关注和研究。

参考文献

[1]煤矿安全新技术[M].煤炭工业出版社, 2003.

[2]苏文叔, 胡菊.机械面防突措施及配套装备的研究[R].重庆分院研究报告, 1995.

[3]煤矿机电事故分析与预防[M].煤炭工业出版社, 1991.

[4]何德芳, 李力, 虞和济.失效分析与故障预防[M].北京冶金工业出版社, 1990.

浅析煤矿机械的故障诊断与维修 篇4

1.1 振动检测诊断技术

该种技术主要通过分析煤矿机械设备运行时各种参数, 或者振动信号的变化规律判断机械设备是否出现故障的重要技术。该种技术能够在设备运行状态下进行, 不受检测时间的限制, 而且能够直观的判断机械设备的动态特征变化, 所以检测起来方便快捷, 被广泛应用于机械设备的故障诊断中。

1.2 油液磨屑分析诊断

从煤矿机械设备的润滑油或液压系统中提取油样样品, 采用现代化油液分析技术, 例如, 铁谱分析、光谱分析等, 对机械设备产生的磨屑对其形态或油质的物理、化学参数进行综合的分析, 从而间接判断机械设备的运行状态。

1.3 红外测温诊断技术

由于机械设备部件出现故障时会引起机械内局部温度上升或下降, 所以利用温度传感器对机械设备各个位置的温度进行监测, 从而准确判断机械内部是否出现故障。

1.4 无损检测技术

现代煤矿机械故障检测中无损检测技术应用较为广泛, 其最大的优点是检测过程中不会对机械设备内部或表面带来损害。针对机械设备内部和外表故障而言, 使用的检测技术有着明显的区别。例如诊断机械外表故障时可以利用磁粉检测、声全息检测、超声波检测、渗透检测等技术, 而针对机械内部故障的检测主要有射线检测、中子检测、微波检测等技术。由于检测技术较多, 在机械故障检测时应注意根据机械设备材质、缺陷以及缺陷位置进行准确的判断, 有针对性的进行检测。

2 机械设备维修或维护种类

经过长时间的发展机械设备的维修或维护发展较为成熟, 根据机械设备出现故障的时间和性质可以将其分为主动性预防维护、预知性维修、预防性维修和事后维修四种, 其中主动性预防性维护、预知性维修以监测机械系统的状况为基础, 不过这两种方法监测对象有差别, 主动预防性维修将导致机械性能下降和材料磨损的根源参数当做重点, 例如, 机械工作温度、油液的各项性质等, 这种维修方式是防止机械材料磨损严重的重要方法。预知性维修在设备正常工作时进行, 根据机械的运行状态信息, 例如, 噪声、震动等, 判断设备是否处在正常的工作状态。如果机械设备出现故障则停机进行维修, 从而防止设备停机时间过长, 降低维修成本开支, 该种维修方法能够显著降低机械损坏程度, 但它并不能延长零件的使用寿命和降低故障出现的频率。

预防性维修的出现有效的克服了事后维修的缺点, 是以时间为基础的维修方式。由于该种维修方式采用不同程度和一定时间维修方式, 能够保证机械设备的正常工作, 有效防止因零件使用寿命短造成的失效问题。不过这种维修方式存在一定的缺点, 例如伴随维修次数的增加会使机械设备频繁的停机, 增加维修费用。整体来看这种维修方式不但影响机械设备的工作效率, 而且还会带来额外的成本开支。

事后维修, 故名思议是机械设备出现故障后进行的维修, 这种维修方式具有一定的被动性且比较盲目, 因此会占用较长的维修时间, 从而严重影响煤矿开采效率。之前我国煤矿机械设备维修主要采用定期检修和事后维修相结合的方式进行, 很显然这种维修方式不能满足当今煤矿开采的发展要求。针对当前煤矿设备的功能越来越强大的现状, 主动预防性维修被广泛推广和应用, 延长了机械设备的使用寿命和维修周期, 有效防止机械故障的发生, 提高了机械设备的生产效率, 为煤矿企业创造更多的利润奠定了坚实的基础。

3 提高煤矿机械设备可维修性措施

3.1 机械设备设计

(1) 安装设备时应对机械设备实现的功能和使用环境进行综合的分析, 保证设备所有功能的正常应用。另外, 还应充分的论证方便维修这一重要问题, 即在机械设备的生命周期内尽量简化设计, 保证维修方便, 从而降低维修设备以外的工作量, 提高维修效率。

(2) 可达性设计。机械设备的可达性设计是开展维修工作的前提条件, 因此, 应引起足够的重视。机械设备的可达性设计包括机械设备内、外部可达性两个方面, 以此满足机械设备发生故障时, 维修人员拥有足够的操作空间, 同时保证机械设备内外设计应满足人机工程学原理, 从而方便的维修。

(3) 标准化、模块化设计。机械部件采用模块化设计能够有效节省维修时间, 换掉的部件维修后仍能重新使用, 提高了部件的利用率, 降低了维修的费用支出。机械设备标准化后, 就需要使用标准的工具进行维修, 从而保证维修的规范性。

(4) 易识别性设计。煤矿机械设备工作环境复杂, 维修过程中对部件准确的识别非常重要。同一类型的部件使用一种标记形式, 能够方便维修人员尽快的识别, 提高维修效率。

3.2 采用先进的润滑技术

通过对机械故障的分析来看, 由于磨损导致机械出现故障占的比重较大, 因此平时应注重机械设备的润滑保养, 将润滑理论运用到机械保养工作中去, 并注意探索和运用先进的润滑技术, 从而降低机械部件之间的磨损有效防止机械设备故障发生率。现在润滑技术主要包括先进的润滑状况检测技术和新型润滑剂使用两方面内容。

3.3 采用先进的故障诊断和维修技术

注重总结之前机械维修检测技术的经验, 并探索新的维修技术和方法, 同时注重采取一定的节省措施, 最大现代的减少维修成本开支。另外, 还应准确把握机械设备工作规律, 确定合理的维修周期, 减少机械维修的盲目性, 保证机械维修质量。

4 总结

煤矿开采中机械设备在煤矿固定资产中占有很大的份额, 因此加大对机械设备故障诊断、分析, 为及时的排除故障, 保证煤矿正常的生产创造良好的条件, 进一步促进我国煤矿开采业的蓬勃发展。

参考文献

远程诊断维修工程机械 篇5

1 机械故障的查找与排除

机械故障就是指一些设备和系统由于自身或者其他原因而导致丧失了实际规定功能的一种现象。通常情况下, 所有的故障发生都有着比较相似的规律曲线, 在具体的造作中我们大致都是分为三个区域, 第一个是初期的运行区, 这里系统的故障率比较高, 故障线通常都是呈一个上升的趋势;第二个是正常的运行区, 这个时候的曲线基本上趋近于水平状态, 所以故障率比较低;第三个是衰老区, 这个区域的故障率相对比较大, 曲线呈一个快速上升的趋势。

1.1 故障排除

在机床出现故障时, 一旦机械出现了故障, 在排除所有的故障信息的时候, 首先就是要根据具体的情况, 尽力确保现场的故障状态, 这样做的目的就是为了有利于第一时间精确辨别故障发生的原因;技术人员到达了现场之后, 必须要验证机械操作者所提供的所有情况的完整性和准确性, 根据这个情况进行一个初步的核实判断, 结合目前所掌握的实际状况, 对故障进行具体的分类和分析, 然后参照机床的和相应的使用说明书, 通过对比和研究罗列出一些可能发生故障的所有原因, 然后对其进行详细的研究和分析。对所有可能的出现故障的原因进行仔细的排查, 最后从中找出引发这次故障发生的具体原因, 这个过程是对每一个维修者来说属于一种熟悉机床程度、提高知识水平、分析判断能力和实践经验的一个综合考验;实践告诉我们, 有一些机械故障相对是比较复杂的, 通常都需要做出一些前期准备工作, 不过也有一些故障的排除过程比较简单, 用实地目测就可以解决问题, 不过所有这些都需要维修者要有丰富的经验和熟练的技术做后盾。

1.2 诊断方法

诊断的方法有很多, 这里主要介绍一些比较常见的诊断方法。第一种是直观检查法, 这种方法是任何故障诊断中不可或缺的方法, 主要就是利用维修人员的感官进行的一种检查方式。首先是通过对故障现场每一个人员进行仔细的询问, 通过现场人员的汇报情况对故障进行一个简单的判断。其次就是目视, 通过对总体的查看, 对机床所有工作部件的状态进行仔细的查看, 观察是不是处于正常的工作状态, 主要包括所有电控装置是不是出现了报警, 保险有没有烧煅, 一些元器件是不是出现了开裂、烧焦以及电线电缆的脱落等现象, 每一个操作元件的位置是不是正确等等。第二种方法就是利用仪器检进行检查, 通过一些常规的电工仪表, 对所有组的交、直流电源的电压, 以及直流和脉冲信号进行测量, 从中查询一些可能的引发故障的原因。第三种就是报警与信号分析法, 这种方法最常见的就是硬件的报警指示和软件报警指示。硬件包括伺服系统、数控系统在内的所有电器装置和电子上的每一种故障和状态的指示灯, 结合相应的功能说明和指示灯状态获知指示具体内容和故障原因以及相应的排除方法。软件包括系统软件、加工程序和PLC程序中的故障报警显示, 依据实际所显示的报警号进行对照诊断说明手册, 就能够知道故障发生的原因和故障所有排除的方法。

2 电气维修与故障的排除

众所周知, 电气的故障分析过程其实就是故障排除的过程, 下面主要结合工作实际列举一些常见的电气故障, 对其进行一个简要的介绍和分析, 以供维修者进行参考和借鉴。第一种是数控系统的位置环故障:首先是位置环报警, 可能是由于位置测量的回路开路;测量元件已经被损坏;或者是由于位置控制建立的接口信号已经不复存在。其次就是坐标轴在没有任何指令的状态下产生了具体的运动。可能由于漂移太大;速度环或位置环接成了正反馈;反馈接线开路;测量元件已经被损坏。电源属于维修系统甚至整个机床运行每一个正常工作的唯一能量的来源, 它一旦出了故障或者失效轻者会导致数据的丢失和停机事故。重者甚至会毁坏系统局部的部件。直接导致了机床的动态特性下降, 工件加工的质量也会下滑, 甚至还会出现振动现象。出现这种现象的时候, 经常会导致过大的机械传动系统的间隙, 严重的时候还会引发程度较大的磨损, 比如导轨润滑的不充分就是因为磨损所造成;一般情况下电气控制的系统, 出现上述情况就有可能是因为位置环、速度环以及相关参数已经脱离的最好的工作状态, 所以应该立即在机械故障排除以后, 对其进行适当的调整。如果出现机床坐标的零点找不到, 就是因为接线开路或者是编码器已经损坏;零方向已经远离了零点;回零的减速开关已经失灵;光栅的零点标记发生了较大的移位。

3 结论

在数控机床的实际生产运行的过程中, 科学合理的进行维护和检测是延长机床寿命和使用周期的关键所在, 定期的维护和检测能够及时地发现问题, 可以将故障发生的几率降到最低状态, 所以说, 如何有效地控制故障发生的关键点就是要有一个合理及时的防护措施。笔者结合自己的实际工作, 研究和总结了一下两点, 首先, 对于所有的机床一定要建立一个独立的档案, 辟如对所有机床进行加工对象与性能方面的操作规程, 完善和建立每一台机床的工作和维修档案, 这样就可以防范和掌握所有故障的成因和规律, 对于具体保养的内容与功能元件进行周期性的检查和维护。其次, 由于在一些工作车间有着大量的油雾、金属粉末以及灰尘之类的小颗粒污染物, 如果当这些污染物进入了机床系统内, 尤其是落入电子器件或印制线路上的时候, 就会导致所有器件之间的绝缘电阻的进一步下降, 这样一来就会导致印制线路和元器件的破坏。因此通常情况下都是不容许随便打开柜门, 坚决杜绝机床的运行过程中打开柜门的现象发生, 只有在进行一些特殊维修的情况下, 才能有节制地开启柜门, 以防污染物的进入。

摘要：在加工制造业日常生产中, 技术人员总是会遇到由于机械故障所引发的各种问题, 本文重点对机床运行过程中所出现的各种故障进行了分析, 同时就一些常见的故障问题进行了诊断并提出维修方法。

关键词：数控机床,机械故障,维修

参考文献

[1]和新晟.数控机床常见故障分析[J].机械设计世界, 2010 (3) :22-25.

远程诊断维修工程机械 篇6

1 机械故障的检查和排除

所谓机械故障, 即为部分系统与设备, 由于一些原因或者本身原因致使其失去原有的实际规定功能的一种现象。一般来说, 每个机械故障之间都存在一定的相似性, 在具体的机械故障的制造中, 我们均将其划分成三个区域, 其一, 初期运行区, 在这个区域内, 故障出现的概率较高, 其故障线呈现出一种逐渐上升的趋势;其二, 正常运行区, 在该区域内, 故障线趋于水平, 故障出现的概率较低;其三, 衰老区, 相比之下, 该区域内的故障率出现的可能性较大, 其故障线表现为一种迅速上升的趋势。

1.1 机械故障排除

当数控机床出现故障时, 如果机械出现了故障, 在彻底对每项故障信息排除的同时, 应以实际情况为依据, 最大限度的对现场的故障状态进行确保, 其目的即为运用第一时间对故障出现的各种原因进行准确的辨别;当故障维修人员抵达现场后, 须对机械操作人员所提供的一些数据和情况的准确性进行验证, 以该情况为依据, 对故障出现的原因作出一个初步性的判断与核实。同目前所熟悉的一些实际情况相结合, 分类并分析故障。接着参照数控机床的操作说明书, 通过相互间的对比和分析, 详细的对出现故障的原因进行罗列, 同时对其进行分析与研究。详细的对每一项可能出现故障的原因进行排查和分析。最后, 从中寻找出造成该次故障出现的具体原因, 该过程对所有机械故障维修人员来讲, 均为一种不断提高业务水平、掌握机床运行原理和分析判断能力等的一个综合性较强的考验;大量的实践经验已经告知我们, 部分机械故障相对较为繁琐, 在通常情况下, 均需做一些前期的准备工作, 不过也存在部分排除过程较为简单的机械故障, 通过实地目测的方式便可解决所有的故障, 但是, 这些均需工作经验丰富、技术含量较高的技术人员才能完成。

1.2 机械故障的诊断方法

对机械故障进行诊断的方式较多, 在这里, 我们重点放在一些较为常见的诊断方式上。第一种方式即为直观检查法。在所有的故障诊断中, 直观检查法是一项不可缺少的方法, 该种方法就是通过维修人员的感官进行进而实现的一种检查方式。首先, 基于对故障现场的所有人员的询问, 简单的对故障进行判断和分析;其次为目视, 基于对机床整体查看, 详细的对数控机床的每个部件的工作状态进行查看, 观察机床是否处于一个正常的工作状态。第二种方式即为通过仪器进行详细的检查, 基于部分较为常见的电工仪表, 测量每组的直流电源、交流电源的电压等, 进而找出引起故障出现的最有可能的原因。第三种方式即为报警和信号分析法。在该种方式中, 最常见的一种方式就是软件报警指示与硬件的报警指示。其中, 硬件涵盖了数控系统和伺服系统在内的每个电器装置与电子上的所有类型的故障与故障状态的指示灯, 紧密结合一些功能指示与指示灯状态, 进而得知指示内容与故障原因的方法;软件涵盖了加工程序、系统软件以及PLC程序中的一些故障报警显示, 以实际显示的信号为依据, 同时参照说明手册, 便可清晰的确定故障出现的原因与故障排除的方式。

2 电气维修和故障的排除

我们都知道, 所谓电气的故障分析, 就是一个故障排除的过程。在以下内容的讲述中, 我们将结合一些实例, 对常见的电气故障进行一个简单的分析和研究。第一种电气故障, 即为数控系统的位置环故障:首先表现为位置环报警, 出现这种现象的原因可能是由于位置测量的回路开路而造成的;测量元件遭到一定程度上的损坏;或者是因为位置控制所建立的一些接口信号不再存在。其次, 在没有任何指令的情形下, 坐标轴出现了具体的运动。出现该种现象的原因可能是因为漂移太大;位置环或者是速度环接成了正反馈;反馈接线出现开路现象;测量元件遭到一定程度上的损坏。维修系统甚至是整个数控机床在运行过程中的能量源于电源, 如果电源出现了故障, 那么将造成相关数据的丢失或者是停机, 甚至还会出现系统局部部件被烧毁的现象。直接性的造成数控机床的动态特性出现下降的现象, 同时, 工件的质量同样会出现逐渐下降的趋势, 更严重的还会引发振动现象。当出现该种现象时, 常常将会致使机械传动系统出现较大的空隙, 甚至会造成较大程度上的磨损;通常情况下, 当电气控制系统出现以上几种故障时, 应在第一时间内对机械故障排除, 之后对其进行合理的调整。

3 结论

科学的、合理的对数控机床在其运行过程中进行维修与检测, 是一种延长机床使用时间的核心所在, 定期的对数控机床进行维修与检测, 及时的发现问题, 可在很大程度上降低机械故障出现的概率, 因此, 怎样对故障进行科学的、有效的控制, 其关键就是寻找一个恰当的防护措施和方案。第一, 就每个数控机床而言, 我们都应当创建一个相对独立的档案, 例如, 对每个数控机床都进行加工性能以及加工对象等一些方面的操作规程, 对所有数控机床的维修与工作档案进行完善并建立, 这天然气为主的能源需求量也有了显著提升, 因此也加快了运输管道事业的发展, 而这其中计量仪器的应用也越来越受到人们的普遍关注。通过使用现代化的计量仪器, 不仅能够有效地提升石油计量的准确度、稳定性以及可靠性, 而且还能够通过高新技术使石油管线计量, 朝着自动化、智能化以及多元化的方向发展。

参考文献

[1]李旭, 王雪飞.开展油流量计量标准的研究提高能源计量水平[J].中国计量, 2011 (4) :24-25.

[2]贾平, 岳远朋.浅析石油天然气流量计实流计量技术[J].中国计量, 2011 (9) :80-81.

[3]关锐.地地下水管线实现不停水计量的探索与应用[J].中国计量, 2003 (2) :27.

[4]周明静.试谈进一步加强计量管理工作的新措施[J].石油工业技术监督, 2010, 26 (6) :50-52.

(上接第109页)

样一来, 便可有效的对出现的每个故障的成因与运行规律进行防范与掌握, 周期性的对保养的一些功能元件和内容进行详细的维护与检查;第二, 在部分工作车间内, 由于存在较大量的污染物, 倘若该部分物质进入数控机床的内部, 特别是进入到电子器件等上时, 将会给每个器件间的绝缘电阻造成直接性的影响, 这样便会致使元器件的损坏。所以, 在一般情况下均不允许随意的将柜门打开, 坚决杜绝在数控机床的正常运行中出现柜门被打开的现象, 只有当出现一些特殊情况时, 如机床维修, 才可节制性的打开柜门, 以防一些污染物进入。

参考文献

[1]和新晟.敦控机床常见故分析[J].机械设计世界, 2010 (3) :22-25.

远程诊断维修工程机械 篇7

关键词：煤矿机械,维护类型,故障

1 导致煤矿机械设备出现故障的原因

与一般的机械类结构相比, 煤矿机械设备的结构更为复杂, 并且类型也较为多样, 不同类型的煤矿机械设备, 其运行环境也有很大的区别, 所以导致其出现故障的原因多种多样。有因为所设计的结构不够合理或是加工制造的质量不过关等原因导致的设备自身问题, 也有人为的操作失误或是安装人员安全的错误而导致的人为使用和维护的问题, 所以, 对于影响煤矿机械设备质量的因素, 我们主要归纳为人为因素、设备运行因素以及设计和制造等几个方面的内容。

2 煤矿机械设备的维护类型

2.1 预防事故维修

在设备出现了事故后, 对其进行维修的过程中才能够准确的发现设备的故障, 这就是预防事故维修, 在设备运转一段时间后, 肯定是要出现一定程度的损伤, 因此必须对其进行定期的维修和保养, 避免零部件老化的问题出现。这类煤矿机械设备的维护类型是存在一定的问题, 相关的维修养护人员必须定期的对其进行保养和维修, 那么设备就无法正常工作, 降低了设备的工作效率。

2.2 事故发生维修

在设备运转的过程中, 当其突发故障而必须停止工作时, 提前制定的事故预防计划和补救措施都无法发挥作用, 那么设备的维修时间就会延长, 也降低了煤矿企业的经济效益和生产效率。

2.3 主动预防事故维修

这类维护的类型就是指及时的对煤矿机械设备油液的情况以及运转的速度等设备功能的降低情况和磨损参数进行检测, 保证设备材料具备良好的使用性能, 避免设备故障的出现。

2.4 预知事故维修

这类维修的类型就是指在煤矿机械设备运转的过程中, 对振动、噪音等各项参数均进行详细的检测, 从而掌握设备的运行情况, 发现问题时及时的制定合理的改善对策, 从而降低设备故障发生的概率。

3 煤矿机械设备的故障诊断技术

故障诊断技术就是指借助于较为先进的技术手段和仪器对设备的性能参数和运行状况进行准确的分析和科学的诊断, 确保设备具备良好的运行状态。传统的故障诊断的方法是耳听、手摸以及鼻闻等方法, 而随着我国科学技术水平的不断进步, 更为先进的设备检测技术也就应运而生了, 这类技术能够即时的采集设备运转过程中的温度、声音、振动以及油质等多方面的内容, 并且判断更为精准。温度传感器可以采集和发送温度信号;油样采集器可以采集到润滑油样;铁谱分析仪能够准确的预测设备的运行状况。

3.1 红外测温诊断技术

通常情况下, 当出现电器件结点损坏或是机械磨损程度较深等问题时, 设备材料的局部温度就会迅速升高, 运行的性能势必就会受到影响。红外测温诊断技术就是一类借助于温度传感器对设备的零部件的温度情况进行即时的监测技术, 从而掌握设备的运行状态。

3.2 振动检测诊断技术

振动检测诊断技术应用的最主要依据就是设备运转过程中所产生的振动信号的频域特性、时域特性以及特征值的变化规律, 从而对煤矿机械设备的运行情况和故障进行分析和判断。其对设备运行状态的诊断结果的准确性较高, 并且实时性也很好, 所以其应用也最为广泛。

3.3 无损检测技术

无损检测技术也是应用较为广泛的一类故障诊断技术, 其能够在不损伤煤矿机械设备的前提下准确的检测设备表面和内部的缺陷, 常见的如渗透检测、磁粉检测以及超声波检测等技术, 都能够科学的检测出设备表面的缺陷。而中子检测、射线检测以及微波检测等技术也能够科学的检测出设备内部所存在的缺陷。

3.4 油液磨屑分析诊断技术

这类煤矿机械设备的故障诊断技术就是指采用铁谱分析法或是光谱分析法对从设备润滑系统及液压系统所采集到的油样介质的物理变化情况以及油样的磨屑粒形状进行细致的观察和详细的分析, 从而准确的判断煤矿机械设备的运行工况。

4 提升煤矿机械设备可维修性的措施

4.1 煤矿机械设备设计方面的措施

4.1.1 标准化及模块化设计

如果对煤矿机械设备进行模块化的设计, 那么就会大大的降低设备维修的时间, 而将已经损坏的部件修复好后也可以再次利用, 也降低了维修的成本。而对煤矿机械设备进行标准化设计后, 再配套标准化的维修工具, 就可以真正的做到设备的快速维修。

4.1.2 简化煤矿机械的结构设计

应先对煤矿机械设备的使用性能进行认真的研究, 同时综合的考虑设备的使用环境, 在不影响煤矿机械设备使用性能前提下, 简化其结构设计, 这样机械设备的日常维修工作也会更加的方便、快捷。

4.1.3 可达性设计

所谓的可达性设计就是指设备的安装场所以及内部和外部都做到可达性, 这样维修人员维修设备时, 操作的空间就会更加宽裕, 设计时, 在符合人机工程学的原理下, 设计一些更加合理的部件和窗口。

4.1.4 易识别性设计

煤矿机械设备的零部件结构是很复杂的, 工作环境有很特殊, 所以做到设备零部件的易识别性设计也是很重要的。同类型的设备应采取相同的标记, 这样维修人员就能够快速的维修和更换部件。

4.2 重视对操作人员专业技术的培训工作

重视对操作人员和维修人员的专业技术的培训和考核工作, 每一名人员要想上岗工作都必须具备相应的岗位资格证, 操作设备时必须严格的遵照行业的相关技术标准和规章制度。工作人员应十分了解设备的构造、工作原理以及使用性能, 会操作设备, 懂得维修保养, 也会检测设备以及排除设备出现的故障, 从而保证设备具有良好的使用性能。

4.3 应用更加先进的润滑技术

在煤矿机械设备的众多故障诱发因素中, 磨损失效是其中一类占比较高的因素, 而导致设备磨损失效的根本原因就是润滑油系统中以及设备液压系统中的油液受到的严重污染。所以, 在对煤矿机械设备进行维修和保养的过程中, 要严格的遵守润滑的宗旨, 在日常的维修和保养的过程中应用现代的先进润滑技术, 尽可能的避免设备出现磨损失效的问题, 从而真正的降低煤矿机械设备故障发生的概率。

4.4 加大设备资金的投入力度

提高对煤矿机械设备的投资力度, 传统的煤矿机械设备的能耗较高, 所以应采购集节能、节电以及先进技术为一体的新型机械设备替换传统的机械设备, 还应大力的倡导机械设备的研发人员和技术人员对现有的技术进行创新和改革, 尽可能的降低设备的噪音污染和能耗, 从而发挥出煤矿机械设备的使用性能, 提高设备的工作效率。采取自主学习以及定期和不定期的培训等方式, 旨在设备操作人员和维修人员专业技术和综合素质, 为最大限度的激发员工的学习热情, 建议采取经济奖励以及绩效考核相结合的方式, 组织技术大比武和大练兵等活动形式实时的检查员工的学习效果, 降低矿山机械设备故障发生的概率, 从而促进我国煤矿企业安全、稳定的健康发展。

5 结束语

通过以上的论述, 我们对导致煤矿机械设备出现故障的原因、煤矿机械设备的维护类型、煤矿机械设备的故障诊断技术以及提升煤矿机械设备可维修性的措施等四个方面的内容进行了详细的分析和讨论。作为煤炭生产过程中重要的组成部分, 煤矿机械设备所发挥的作用也是十分关键的, 煤炭的需求量与日俱增, 这也对煤矿机械设备提出了更高的要求, 而煤矿机械设备运行过程中所存在的一些故障, 就会大大的降低煤矿企业的生产效率和经济利润, 因此, 应更加重视对煤矿机械设备的维修和保养工作, 大力提高设备操作人员和维修人员的综合素质和专业技术, 从而促进我国煤矿企业的安全稳定的发展。

参考文献

[1]田进忠.煤矿机械安装过程中存在的问题和对策分析[J].科技风, 2012.

[2]葛凯松.煤矿机械设备故障诊断技术探讨[J].科技创新与应用, 2013.