浅谈机械设备的故障特征以及诊断维修

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浅谈机械设备的故障特征以及诊断维修◆王 冰(沈阳工业安装工程股份行限公司.辽宁 沈阳 1 1OOOO)摘要机械故障存在-定的特征，包括潜在性、渐发性等，本文对 现，故障的形成主要是由于零件本身的损伤、以及零件之问原有配机械故障产生的原因进行了探讨，要 了解做好机械故障的诊断与 合关系发生了变化。

维修工作首先要了解这些特征及原因。本文接着对机械故障的诊 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 ，断以及维修进行了简要说明。 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关键词机械故障；特征；原因；故障诊断；维修 果。常见的零件损伤是由于意外损伤和老化损伤造成的。

-、机械故障的特征机械故障是与磨损、腐蚀、疲劳、老化等机理分不开的，根据机械故障形成的-般过程，机械故障主要有以下-些特性：(1)潜在性。机械在使用中会出现各种损伤，损伤引起零部件结构参数发生变化 ，当损伤发展到使零部件结构参数超出允许值时，机械即出现潜在故障。由于机械设计存在-定的裕度(安全系数)，因此即使某些零部件的结构参数超出允许值后，机械的功能输出参数仍在允许的范围内，也即机械并未发生功能故障。从潜在故障发展到功能故障-般具有较长的-段时间，因为通过润滑、清洁、紧固、调整等手段，可以消除或减缓损伤的发展，使潜在故障得到-定程度的控制甚至消除。机械故障的潜在性可通过维护保养来减少功能故障的发生，从而大大延长了机械的使用寿命。

(2)渐发性。由于磨损、腐蚀、疲劳、老化等过程的发生与时间关系密切，因此机械故障的发生多半与时间有关。在使用中，机械的损伤是逐步产生的，零部件的结构参数也是缓慢变化的，机械的故障参数也是逐渐恶化的。绝大多数故障可能事先通过仪器进行测试和监控，故障发生的概率与机械运转的时间有关，机械使用时间越长，发生故障的概率就越大。故障的渐发性使机械的多数故障可以预防，故障诊断、视情维修就是建立在这-基础上的。

(3)耗损性。机械磨损、腐蚀、疲劳、老化等过程伴随着能量与质量的变化，其过程是不可逆转的。表现为机械老化程度逐步加剧，故障越来越多。随着使用时间的增加，局部故障的排除虽然能恢复机械的性能，但机械的故障率仍不断上升，新的故障将不断出现。同时损伤的消除也是不完全性的，维修不可能使机械的性能恢复到使用前的状态。机械故障的耗损性决定了机械维修级别与深度的差异，同时机械故障分布模型也不能简单用指数分布来描述。

(4)模糊性。机械使甩中，由于受到各种使用及环境条件的影响，其损伤与输出参数的变化都具有-定的随机性与分散性，同时，由于材料与制造等因素的影响，机械的各种极限值、初始值也具有不同的分布，同-机械，在不同的使用环境下 ，输出参数随时问也具有不同的分布，从而导致参数变化及故障判别标准都具有- 定的分散性，使机械故障的发生与判别标准都具有-定的模糊性。机械故障的模糊性给机械故障的诊断与判别增加了-定的难度，也要求机械故障的研究必须宏观与微观相结合。

(5)多样性。机械使用中，由于磨损、腐蚀、疲劳、老化过程的同时作用 ，同-零部件往往存在多种故障机理 ，产生多种故障模式，如轴的弯曲变形 、磨损、疲劳断裂等。这些故障不仅故障机理与表现形式不同，而且分布模型及在各级的影响程度也不同，使故障呈现出多样性。机械故障的多样性要求对故障按不同机理与模式单独进行研究。

二、设备故障状态产生的原因现代企业设备种类繁多 ，尤其是工作环境较为恶劣的企业，设备故障率较高。设备故障发生的原因是多方面的，主要有以下几种类型。

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2642.设备超负荷运转每台设备都有-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。

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。

三、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。

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娶放大，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。

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。

四、故障维修1.设备修理前的技术准备机电设备大修前的准备工作很多，大多是技术性很强的工作 ，其完善程度和准确性、及时性都会直接影响大修进度计划、修理质量和经济效益。设备修理前的技术准备，包括设备修理的预检和预检的准备、修理图样资料的准备、各种修理工艺的制定及修理工检具的制造和供应。各企业的设备维修组织和管理分工有所不同，但设备大修前的技术准备工作内容及程序大致相同。

为了全面深人了解设备技术状态劣化的具体情况，在大修前安排的停机检查，通常称为预检。预检工作由主修技术人员负责，设备使用单位的机械人员和维修工人参加 ，并共同承担。预检工作量由设备的复杂程度、劣化程度决定 ，设备越复杂，劣化程度越严重 ，预检工作量就越大，预检时间也越长。

2.编制大修理技术文件通过预检和分析确定修理方案后，必须以大修理技术文件的形式做好修理前的技术准备。机电设备大修理技术文件有修理技术任务书、修换件明细表、材料明细表、修理工艺和修理质量标准等。这些技术文件是编制修理作业计划，准备备品、配件 、材料，校算修理工时与成本，指导修理作业以及检查和验收修理质量的依据，它的正确性和先进性是衡量企业设备维修技术水平的重要标志之-