礦山機(jī)械設(shè)備故障產(chǎn)生的原因與診斷技術(shù),機(jī)械工程論文

礦山機(jī)械設(shè)備故障產(chǎn)生的原因與診斷技術(shù),機(jī)械工程論文機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)關(guān)乎機(jī)械設(shè)備能否能夠健康有序運(yùn)轉(zhuǎn)，關(guān)乎生產(chǎn)業(yè)績及經(jīng)濟(jì)效益，更關(guān)乎人身安全。深切進(jìn)入討論機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)具有重要意義。1礦山機(jī)械設(shè)備故障產(chǎn)生的原因1.1管理制度存短板安全重于泰山。當(dāng)下，人們把礦山安全提到了重要位置，制定了一系列的安全生產(chǎn)責(zé)任制度，但對(duì)于礦山機(jī)械設(shè)備的管理卻不夠重視，還在沿用傳統(tǒng)的管理形式，以計(jì)劃預(yù)防為主。固然也制定了一定的管理制度，但由于缺乏相應(yīng)的目的考核和檢查監(jiān)督，很多制度都執(zhí)行不嚴(yán)格、不到位，甚至形同虛設(shè)，導(dǎo)致礦山機(jī)械設(shè)備的日常檢修、維護(hù)保養(yǎng)等不能及時(shí)有效進(jìn)行，礦山機(jī)械設(shè)備管理已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的要求，直接影響了礦山的經(jīng)濟(jì)效益，也給礦山安全帶來了潛在的安全隱患，甚至造成了不可挽回的損失。1.2設(shè)備技術(shù)有缺陷礦山機(jī)械設(shè)備構(gòu)造一般都精致細(xì)密復(fù)雜，配件特別先進(jìn)，一旦發(fā)生故障，需要先進(jìn)的維修技術(shù)。但當(dāng)前礦山機(jī)械設(shè)備檢修隊(duì)伍的維修技術(shù)還特別落后，長期得不到及時(shí)的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，全靠自個(gè)在維修中探索，全憑經(jīng)歷體驗(yàn)來維修。當(dāng)設(shè)備發(fā)生問題時(shí)，從表象發(fā)現(xiàn)不了，也無法提早進(jìn)行故障檢測(cè)，維修質(zhì)量得不到保證。同時(shí)礦山機(jī)械設(shè)備的采購人員對(duì)礦山機(jī)械設(shè)備的性能等缺乏全面系統(tǒng)的了解，根據(jù)的都是從設(shè)備講明書上了解到的知識(shí)，聽的都是銷售方單方面對(duì)設(shè)備功能的講解，致使采購的礦山機(jī)械設(shè)備功能落后，有缺陷，甚至不合規(guī)定。1.3檢修隊(duì)伍不過硬在礦山企業(yè)中，領(lǐng)導(dǎo)特別注重生產(chǎn)指標(biāo)和生產(chǎn)業(yè)績，把主要?dú)饬凸歉蓺饬Χ疾贾玫缴a(chǎn)第一線。對(duì)礦山機(jī)械設(shè)備檢修隊(duì)伍不重視，不僅人員數(shù)量少，而且流動(dòng)性很強(qiáng)。檢修人員工作缺乏穩(wěn)定性和連續(xù)性，不能放心地在檢修隊(duì)伍工作，僅僅為了維修而維修，不去認(rèn)真了解設(shè)備故障產(chǎn)生的原因，不能全面了解設(shè)備的性能，不去深切進(jìn)入鉆研維修技術(shù)，致使維修質(zhì)量大幅度的下降。同時(shí)，檢修隊(duì)伍與其他礦山工種相比，工資普遍偏低，也在一定程度挫傷了檢修人員的工作積極性和熱情。1.4設(shè)備操作有不當(dāng)一些礦山機(jī)械設(shè)備檢修人員在進(jìn)行設(shè)備安裝時(shí)，不了解設(shè)備的全面情況，不閱讀使用講明書，就根據(jù)經(jīng)歷體驗(yàn)進(jìn)行安裝，結(jié)果在安裝經(jīng)過中，由于安裝方向不對(duì)，不僅使設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且在拆裝經(jīng)過中，對(duì)設(shè)備也造成了一定的損害。在對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢修和拆卸時(shí)，不按操作規(guī)程操作，比方在拆軸承和皮帶輪等設(shè)備零部件拆不掉時(shí)，就直接生硬地用錘子敲打，敲打氣力過大，無形中也對(duì)設(shè)備的零部件造成了損壞，縮短了設(shè)備的使用壽命，導(dǎo)致設(shè)備故障的頻頻發(fā)生。2礦山機(jī)械設(shè)備故障的診斷方式方法2.1振動(dòng)監(jiān)測(cè)診斷振動(dòng)檢測(cè)能夠?qū)崟r(shí)、直觀、精到準(zhǔn)確地對(duì)礦山機(jī)械設(shè)備振動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)振動(dòng)能否異常、能否有規(guī)律來判定設(shè)備能否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，是礦山機(jī)械設(shè)備故障診斷的常用方式方法，也是首選方式方法。振動(dòng)檢測(cè)主要是先通過測(cè)定振動(dòng)強(qiáng)度，然后通過對(duì)振動(dòng)頻譜分析，最后有針對(duì)性地對(duì)零部件進(jìn)行分析而得出科學(xué)診斷結(jié)論的一種診斷方式方法。通過振動(dòng)強(qiáng)度分析，能夠了解設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)能否正常。通過振動(dòng)頻譜分析，能夠清楚設(shè)備發(fā)生問題的環(huán)節(jié)和部位。通過零部件分析，能夠準(zhǔn)確找出故障，并及時(shí)維修。2.2紅外測(cè)溫診斷發(fā)動(dòng)機(jī)排煙管堵塞、液壓系統(tǒng)油液劣化、機(jī)械設(shè)備內(nèi)部接點(diǎn)燒壞、機(jī)械磨損等都會(huì)引起礦山機(jī)械設(shè)備溫度升高，在溫度上顯示出來。紅外測(cè)溫法就是利用紅外測(cè)溫儀，通過對(duì)機(jī)械設(shè)備內(nèi)部各個(gè)部位的溫度進(jìn)行測(cè)定，并根據(jù)溫度變化來判定設(shè)備能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)的一種方式方法。紅外測(cè)溫法能夠遠(yuǎn)距離、非接觸性測(cè)溫，能夠進(jìn)行信息處理、數(shù)據(jù)運(yùn)算和判定，比一般傳感器測(cè)量出來的溫度更精到準(zhǔn)確，更能準(zhǔn)確確定設(shè)備的環(huán)境溫度狀態(tài)和變化。通過紅外測(cè)溫診斷，能夠提早對(duì)機(jī)械磨損、油液劣化現(xiàn)象采取相應(yīng)措施處理，能夠保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，延長設(shè)備使用壽命。2.3潤滑油樣分析潤滑油在機(jī)械設(shè)備中循環(huán)流動(dòng)，攜帶著大量設(shè)備零部件運(yùn)行工作狀態(tài)的信息。通過對(duì)油液磨屑粒形狀和對(duì)油液介質(zhì)的物理和化學(xué)成分進(jìn)行分析辨別，能夠判定設(shè)備中零部件的磨損程度、部位和類型，進(jìn)行故障診斷，這種診斷方式方法稱之為潤滑油樣分析法。這種診斷方式方法主要應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備潤滑系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)，詳細(xì)主要有三種分析方式方法：光譜分析法主要適用于磨屑粒徑小于10um的磨損顆粒，其診斷準(zhǔn)確，分析速度快。它主要利用光譜儀檢測(cè)各種元素遭到一定能量激發(fā)時(shí)具有發(fā)射的特定波長光的化學(xué)成分和含量，準(zhǔn)確判定設(shè)備的磨損部位和程度；鐵譜分析法適用范圍很廣，主要用于檢測(cè)磨屑粒徑在10~50um的磨損顆粒，但分析速度慢。它主要利用高強(qiáng)度磁場(chǎng)將油液中的金屬磁性顆粒分離出來，然后用鐵譜儀制成譜片，用光學(xué)顯微鏡觀察磨屑的成分、大小、形態(tài)、色澤，判定設(shè)備的磨損部位、類型和運(yùn)行狀態(tài)；磁塞檢查法主要適用于磨屑粒徑在50um以上的磨損顆粒檢測(cè)，其方式方法簡單，多用于檢測(cè)設(shè)備零部件后期磨損。它是用帶磁性的塞頭插入潤滑系統(tǒng)的管路內(nèi)，收集油中的磨損顆粒，然后用肉眼直接進(jìn)行觀察并判定零部件的磨損狀態(tài)，進(jìn)行故障診斷。2.4無損探傷診斷機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)時(shí)，其鑄件、鍛件、焊接件的外表及內(nèi)部不免存在裂紋、氣孔等肉眼觀察不到的各種缺陷，在使用經(jīng)過中缺陷可能會(huì)進(jìn)一步惡化，影響設(shè)備的性能和正常運(yùn)轉(zhuǎn)。無損探傷診斷法就是利用聲、光、磁和電等特性，在不損害或不影響機(jī)械設(shè)備使用性能的前提下，檢測(cè)其能否存在焊縫、能否存在不均勻性、能否存在材質(zhì)方面的缺陷，是對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行早期故障診斷的一種有效方式方法，能夠及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，保證機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。常有的探傷方式方法有射線探傷、超聲波探傷等。3礦山機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)3.1傳感器與監(jiān)測(cè)儀器廣泛應(yīng)用礦山機(jī)械設(shè)備故障診斷主要靠傳感器和監(jiān)測(cè)儀器，但現(xiàn)有的傳感器檢測(cè)水平差、檢測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，可靠性差，監(jiān)測(cè)儀器功能單一，監(jiān)測(cè)技術(shù)水平低，這些都已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)礦山機(jī)械設(shè)備故障診斷的需要，迫切需要研發(fā)出先進(jìn)的多功能型的傳感器和監(jiān)測(cè)儀器。由于每種監(jiān)測(cè)方式方法對(duì)不同故障的敏感程度不同。所以，研發(fā)時(shí)要從準(zhǔn)確選擇振動(dòng)、溫度、噪音、油液中磨屑及其形態(tài)等參量入手，要使傳感器和監(jiān)測(cè)儀器能夠快速準(zhǔn)確辨別故障，能夠在礦山機(jī)械設(shè)備故障診斷領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。3.2開發(fā)小波分析診斷技術(shù)應(yīng)用在進(jìn)行礦山機(jī)械設(shè)備故障診斷時(shí)，由于機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的零部件構(gòu)造不同，所以產(chǎn)生的信號(hào)中有大量的非平穩(wěn)信號(hào)，而傳統(tǒng)的基于快速傅里葉變換的頻譜分析方式方法只適用于分析平穩(wěn)信號(hào)，對(duì)非平穩(wěn)信號(hào)和突變信號(hào)無能為力。所以在這里基礎(chǔ)上，人們推出了一種新興理論，那就是小波分析法。它具有可變分辨率，具有時(shí)域和頻域局部化分析功能，能夠把不同頻道的信號(hào)進(jìn)行不同的分解，分解到不同頻道的分解序列，為進(jìn)行故障的診斷提供可靠準(zhǔn)確的理論根據(jù)。小波分析當(dāng)前已被逐步廣泛應(yīng)用到風(fēng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、提升機(jī)、液壓泵等機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷中。3.3研制人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是在生物神經(jīng)學(xué)研究的基礎(chǔ)上提出的人工智能概念，是對(duì)人的大腦的一些基本特征和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組織的模擬。詳細(xì)到機(jī)械故障診斷來講，就是把來自機(jī)設(shè)備不同構(gòu)造和狀態(tài)的振動(dòng)信號(hào)收集匯總，通過其特征進(jìn)行比照選擇，然后找到對(duì)故障反映最敏感的特征信號(hào)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入向量，同時(shí)結(jié)合專家系統(tǒng)提供的由規(guī)則轉(zhuǎn)變而來的學(xué)習(xí)樣本和實(shí)例，建立故障形式訓(xùn)練樣本集，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，最后到達(dá)用人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行機(jī)械設(shè)備故障診斷的目的。4結(jié)束語隨著高科技的發(fā)展，礦山機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)會(huì)越來越先進(jìn)，會(huì)得到更長足和長遠(yuǎn)的發(fā)展，診斷結(jié)果會(huì)更精到準(zhǔn)確，將為機(jī)械設(shè)備故障的診斷提供強(qiáng)有力的技術(shù)