淺談機電設(shè)備的系統(tǒng)診斷方法及應(yīng)用

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在我國的各種工程當(dāng)中尤其是大型工程當(dāng)中，工程機械發(fā)揮著分外重要的作用。在水利工程、電力工程、建筑工程、礦山工程、國防工程以及港口工程當(dāng)中，都離不開工程機械。在今天，各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)雖然在確定程度上供給了工程機械的先進(jìn)水平和自動水平，但是也鞏固工程機械布局的繁雜性，使工程機械的機電設(shè)備展現(xiàn)問題的幾率大大增加。機電設(shè)備故障不僅會降低工程機械的原有性能，甚至?xí)グ埠帽Ｕ?，給工程機械的安好穩(wěn)當(dāng)運行埋下潛在的要挾。在本文中，筆者結(jié)合自己的工作閱歷，分析和探討了工程機械機電設(shè)備故障及其診斷方法，夢想能夠為有關(guān)人士供給有益的借鑒。

工程機械；機電設(shè)備；故障；診斷方法

1工程機械機電設(shè)備故障及其影響因素概述

工程機械機電設(shè)備故障主要就是指機電設(shè)備的功能失常，概括而言，就是工程機械的機電系統(tǒng)處于不正常的工作狀態(tài)下導(dǎo)致機電設(shè)備工作處境劣化。因此，故障問題往往是機電設(shè)備工作狀態(tài)劣化甚至是機電設(shè)備損壞的一種典型表現(xiàn)形式，工程人員需要賦予足夠的重視和關(guān)注。

工程機械的機電設(shè)備是一套具有較高繁雜性的機電系統(tǒng)，它通常由數(shù)量較多的單元或者子系統(tǒng)構(gòu)成，并且這些單元或者子系統(tǒng)的構(gòu)成方式也多層級的，同時也不能夠完全確定不同層級之間的聯(lián)系。即便是一致類型的機電設(shè)備，在輸入一致的處境下，也很難有幾乎完全一樣的輸出。總而言之，導(dǎo)致機電設(shè)備展現(xiàn)故障的因素有分外之多，主要表現(xiàn)為以下幾點：

第一，機電設(shè)備的設(shè)計方面存在問題或者弊端。例如，機電設(shè)備的布局設(shè)計方面不科學(xué)不合理，設(shè)備的動態(tài)特征不得志標(biāo)準(zhǔn)等等。其次，機電設(shè)備的加工制造環(huán)節(jié)存在問題。例如，設(shè)備的某些元件加工誤差過大，設(shè)備的合作性質(zhì)存在問題和缺乏等等。第三，機電設(shè)備的安裝環(huán)節(jié)展現(xiàn)問題。例如，與相關(guān)的設(shè)備舉行連接時，誤差過大，存在嚴(yán)重的根基變形等問題。第四，機電設(shè)備的運行條件超出規(guī)定限制。例如，設(shè)備的工藝過程參數(shù)的不匹配程度過大、設(shè)備的潤滑狀態(tài)不佳等等。第五，機電設(shè)備的修理和保養(yǎng)方面存在不當(dāng)措施。例如，在修理或者保養(yǎng)的過程中變更了原有的合作性質(zhì)或者破壞了設(shè)備原有的動態(tài)特性。第六，機電設(shè)備在實際操作過程中存在不當(dāng)行為。例如，讓機電設(shè)備長期處于超負(fù)荷運行的狀態(tài)下，或者擅自變更工況，或者沒有遵照操作模范啟停機。

通過以上分析，我們可以看出，導(dǎo)致工程機械機電設(shè)備展現(xiàn)故障的理由可能發(fā)生在各個階段；同時，眾多的工程實踐顯示，導(dǎo)致機電設(shè)備展現(xiàn)故障的因素往往不是單一的。因此，在對工程機械的機電設(shè)備舉行診斷的過程中，務(wù)必要綜合考量各種因素。在診斷的過程中，要學(xué)會從機電設(shè)備故障的表象當(dāng)中察覺有用的信息，并對這些信息舉行分析與處理，進(jìn)而從中獲得最可以鑒別設(shè)備狀態(tài)的特征，最終給出最接近真實處境的診斷結(jié)論。

2工程機械機電設(shè)備故障診斷的根本流程分析

設(shè)備故障診斷技術(shù)是一種了解和掌管設(shè)備在使用過程中的狀態(tài)，確定其整體或局部是否正?；蚱婀?，早期察覺故障及其理由并能預(yù)報故障進(jìn)展趨勢的技術(shù)[1]?？傮w而言，工程機械機電設(shè)備故障診斷的根本流程如下：

第一，科學(xué)合理地選擇數(shù)據(jù)/信息采集方法。合理選擇數(shù)據(jù)/信息采集方式、手段，合理選擇數(shù)據(jù)(信息)的來源、測量部位等，包括將原始的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合計算機或分析儀舉行處理的形式。其中最關(guān)鍵的問題是正確地選用傳感器，由于傳感器性能和質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到獲得的數(shù)據(jù)(信息)是否有效切實，是否會展現(xiàn)失真或被遺漏[2]。其次，分析并處理所采集的數(shù)據(jù)/信息。這是一個信息加工的過程，其目的是要把原始的數(shù)據(jù)/信息經(jīng)過確定的處理和分析，從中獲取最敏感、最直觀和最具有代表性的特征參數(shù)，因此這一過程也被稱為特征提取。特征提取通常都是通過特意的分析儀或計算機來完成的[3]。第三，鑒別和預(yù)報設(shè)備的工作狀態(tài)。根據(jù)在上面所得到的特征參數(shù)，利用有關(guān)的學(xué)識和閱歷對設(shè)備所處的狀態(tài)舉行識別、判斷，并進(jìn)一步對其進(jìn)展趨勢作出預(yù)料和預(yù)報，給出診斷結(jié)論或解釋[4]。第四，生動運用機電設(shè)備故障機理學(xué)識。這是指關(guān)于診斷設(shè)備的各種專業(yè)學(xué)識。包括設(shè)備本身的布局原理，運動學(xué)和動力學(xué)，設(shè)計、制造、安裝、運轉(zhuǎn)以及修理等方面的學(xué)識[5]?？偠灾?，要對被診斷對象有一個全面的了解，否那么將無法作出正確的診斷結(jié)論。對機電設(shè)備舉行全面及系統(tǒng)的診斷應(yīng)達(dá)當(dāng)?shù)揭韵履康腫6]：被設(shè)備狀態(tài)是否正常，舉行早期診斷和預(yù)報；確認(rèn)故障部位、故障程度、故障理由和故障性質(zhì)；提出治理和操縱故障措施，防止或消釋故障；提出設(shè)備修理方法和措施；對設(shè)備的原設(shè)計、制造、裝配及運行條件等提出提升措施。

3以振動信號為根基的機電設(shè)備診斷分析和應(yīng)用

假設(shè)機電設(shè)備的滾動軸承展現(xiàn)了某些損傷，那么它的振動信號會有別于正常狀態(tài)下的滾動軸承振動信號。概括表現(xiàn)就是，相對于正常狀態(tài)下的振動信號，損傷的滾動軸承振動信號當(dāng)中會展現(xiàn)某些高頻內(nèi)容，并且原來的某些頻率位置的幅值也會展現(xiàn)相應(yīng)的差異。同時，某些頻率的幅值甚至?xí)哂畜@人的變化范圍。有鑒于此，我們可以利用滾動軸承的信號來衡量機電設(shè)備的工作狀態(tài)是否正常。概括而言，其方法主要是：

第一，對比正常狀態(tài)下的滾動軸承振動信號與實際捕獲的振動信號，假設(shè)實際捕獲的振動信號和正常狀態(tài)下的振動信號存在著較大的識別，那么說明該機電設(shè)備切實存在問題。

其次，對實際捕獲的振動信號舉行快速傅里葉轉(zhuǎn)換，能夠獲得該振動信號的幅頻特性曲線。與正常狀態(tài)下的振動信號舉行比較，假設(shè)展現(xiàn)諧波分量幅值或者主頻變化顯著的處境，那么便能夠認(rèn)定鐵心或者繞組存在問題。

本文中，以某工程機械的機電設(shè)備的滾動軸承為例，對處于工作狀態(tài)下的機械振動實施了