張豈瑞 丁群龍

【摘?要】機(jī)械故障診斷學(xué)是一種了解和掌握機(jī)器在運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)，確定其整體或局部正?；虍惓?，早期發(fā)現(xiàn)故障及其原因，并能預(yù)報(bào)故障發(fā)展趨勢(shì)的技術(shù)。機(jī)械故障診斷學(xué)中的基礎(chǔ)問(wèn)題可歸納為：故障動(dòng)態(tài)演化機(jī)理研究，系統(tǒng)信號(hào)處理，故障識(shí)別和智能診斷。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，故障診斷技術(shù)進(jìn)入了新發(fā)展階段，也迎來(lái)了發(fā)展黃金期。

【關(guān)鍵詞】故障診斷系統(tǒng)工程機(jī)械;研究現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)

引言

工程機(jī)械設(shè)備管理和維護(hù)的好壞直接關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、企業(yè)的效率和生產(chǎn)安全，對(duì)于目前工程企業(yè)的不斷發(fā)展，工程機(jī)械設(shè)備的功能越來(lái)越多，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，再加上運(yùn)行環(huán)境比較潮濕、重載、低速等惡劣狀態(tài)下，一旦管理和維護(hù)工作不到位，會(huì)直接影響設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)，不僅設(shè)備受損，企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量也會(huì)受到影響，嚴(yán)重能造成停工停產(chǎn)，損失無(wú)法估計(jì)。因此科學(xué)的管理和維護(hù)工程機(jī)械設(shè)備，使其能夠充分發(fā)揮其功能，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益才能得到保證。通過(guò)對(duì)礦上機(jī)械設(shè)備的管理和維護(hù)課題研究，總結(jié)工程機(jī)械設(shè)備故障的診斷經(jīng)驗(yàn)和維護(hù)、管理方法

1工程機(jī)械智能故障診斷技術(shù)現(xiàn)狀

1.1主觀診斷

針對(duì)主觀診斷技術(shù)而言，該項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用基礎(chǔ)在于維修人員應(yīng)有著非常豐富的理論知識(shí)和工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能夠?qū)こ虣C(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)中的生產(chǎn)狀況進(jìn)行合理的分析與評(píng)判，從而憑借自身豐富的理論知識(shí)和工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)判斷出工程機(jī)械設(shè)備哪里發(fā)生故障以及導(dǎo)致故障發(fā)生的背后原因[3]。相較于儀器診斷，主觀診斷能夠節(jié)省大量的分析與診斷時(shí)間，同樣有著較高的應(yīng)用意義和價(jià)值。然而這種診斷方式的精確程度卻與維修人員的能力與經(jīng)驗(yàn)水平有著息息相關(guān)的聯(lián)系。維修人員需要對(duì)工程機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的實(shí)際情況有一個(gè)全面且具體的了解，然后借助既往的維修經(jīng)驗(yàn)與維修技術(shù)，才能夠更為準(zhǔn)確地對(duì)故障現(xiàn)象作出評(píng)判，將誘發(fā)故障的主要因素找出來(lái)并加以排除掉，以此來(lái)解決工程機(jī)械設(shè)備故障問(wèn)題，防止工程機(jī)械設(shè)備故障給工程開(kāi)采企業(yè)帶來(lái)不必要的經(jīng)濟(jì)損失。所以對(duì)于工程機(jī)械設(shè)備維修人員而言，必須不斷提高自身知識(shí)水平與專(zhuān)業(yè)技術(shù)，認(rèn)真分析總結(jié)每一次礦山機(jī)械設(shè)備故障診斷過(guò)程，從而不斷積累工程機(jī)械設(shè)備故障診斷經(jīng)驗(yàn)，就能夠確?？焖贉?zhǔn)確地將工程機(jī)械設(shè)備故障問(wèn)題診斷出來(lái)。

1.2智能故障診斷

智能故障診斷技術(shù)是一種在知識(shí)層次上，以知識(shí)處理技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)辯證邏輯與數(shù)理邏輯的集成、符號(hào)處理與數(shù)值處理的統(tǒng)一、推理過(guò)程與算法過(guò)程的統(tǒng)一，通過(guò)概念和處理方式知識(shí)化，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障診斷的智能化診斷方法，為人們使用智能技術(shù)解決復(fù)雜系統(tǒng)故障問(wèn)題提供了強(qiáng)有力工具。智能故障診斷已經(jīng)成為故障診斷領(lǐng)域中最活躍的研究之一。

1.3儀器診斷

儀器診斷主要是指借助先進(jìn)的故障診斷儀器，來(lái)對(duì)工程機(jī)械設(shè)備中可能存在的故障問(wèn)題進(jìn)行全面且深入的診斷[2]。在進(jìn)行具體診斷的實(shí)施，維修人員應(yīng)根據(jù)使用機(jī)械設(shè)備的實(shí)際情況來(lái)作出科學(xué)的評(píng)判，對(duì)機(jī)械設(shè)備當(dāng)前的生產(chǎn)狀況加以科學(xué)有效的檢測(cè)。該診斷方法有著比較高的科技含量，因此在故障診斷方面也有著非常高的精準(zhǔn)度，這也使得儀器診斷在工程機(jī)械設(shè)備故障診斷中有著較為廣泛的應(yīng)用范疇。與此同時(shí)，伴隨當(dāng)前診斷技術(shù)效率的日益提高，各種診斷儀器的各項(xiàng)功能逐漸趨于完善化，提升了其性能，使其在工程機(jī)械設(shè)備故障診斷中的診斷精準(zhǔn)度有了進(jìn)一步的飛躍性提高。

2工程機(jī)械智能故障診斷技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

2.1工程機(jī)械使用效率大大提高

由于故障的出現(xiàn)能夠在多傳感器信息融合的多元信息源之下得到快速的診斷，之后通過(guò)相關(guān)人員也能快速地解決故障，實(shí)際上減少了不必要的維修時(shí)間，提高了維修效率和工程機(jī)械的使用效率，使得工程機(jī)械的空閑率大大降低，維修間隙時(shí)間進(jìn)一步縮短，實(shí)際上能夠更有效地銜接工程機(jī)械的使用需求，避免出現(xiàn)無(wú)工程機(jī)械可用的情況;這樣也會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)整個(gè)工程機(jī)械使用、維修、再次投入使用的流暢度，使得整個(gè)工程的運(yùn)轉(zhuǎn)效率得到提高，至少在機(jī)械這一環(huán)節(jié)的效率會(huì)得到大幅提高。

2.2機(jī)械精準(zhǔn)度的進(jìn)一步提高

在建筑工程的機(jī)械設(shè)備中也可應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，這不但可提高建筑工程機(jī)械的運(yùn)行性能，而且能更好地推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)在該領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用。對(duì)于建筑工程機(jī)械來(lái)說(shuō)，其精準(zhǔn)度的高低將對(duì)整個(gè)工程的施工質(zhì)量產(chǎn)生巨大影響，而機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用則可采取半自動(dòng)化或全自動(dòng)化方式來(lái)對(duì)建筑工程機(jī)械進(jìn)行控制，這不僅減少了企業(yè)在人力方面的投入，而且能防止人為操作失誤而引發(fā)的事故，并且工程機(jī)械作業(yè)也將具有更高的精準(zhǔn)度，這對(duì)于提高工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量、加快施工進(jìn)度具有重要意義，企業(yè)的施工成本也能進(jìn)一步降低。

2.3增強(qiáng)工程機(jī)械設(shè)備的維修性和可靠性

現(xiàn)在工程企業(yè)大部分都是使用高科技設(shè)備，在設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下具有一定穩(wěn)定性、維修性、安全性、經(jīng)濟(jì)性，但是在非正常環(huán)境下礦上機(jī)械設(shè)備還是存在一定的故障風(fēng)險(xiǎn)，尤其是長(zhǎng)時(shí)間不間斷作業(yè)，只有加強(qiáng)其維修性和可靠性，加強(qiáng)設(shè)備的監(jiān)測(cè)，才能做好風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防工作。只有企業(yè)綜合管理，從設(shè)備的購(gòu)買(mǎi)、安裝調(diào)試、工作狀態(tài)診斷、維修使用進(jìn)行多方面管控，不斷的技術(shù)更新、積累經(jīng)驗(yàn)以及做好監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，以及不斷的調(diào)試設(shè)備使其滿(mǎn)足工作環(huán)境的變化，研究設(shè)備出現(xiàn)故障的機(jī)理，跟蹤問(wèn)題的全過(guò)程，增強(qiáng)工程機(jī)械設(shè)備的可靠性，提高其工作效率，提高性能增強(qiáng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)周期和使用率。

2.4機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前，我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出智能化、微型化以及網(wǎng)絡(luò)化特點(diǎn)，而這也正是機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。從智能化趨勢(shì)來(lái)說(shuō)，機(jī)電一體化的應(yīng)用，使得人類(lèi)智能得以在工程機(jī)械中進(jìn)行應(yīng)用，進(jìn)而使工程機(jī)械行為能夠得到智能化的控制，這無(wú)疑能夠使機(jī)電一體化技術(shù)為人類(lèi)提供更加便捷的服務(wù)。從微型化趨勢(shì)來(lái)說(shuō)，工程機(jī)械的外形及尺寸正變得越來(lái)越小巧、輕便，相應(yīng)地其功能也更加豐富，人們也更加易于攜帶和使用。從網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)來(lái)說(shuō)，互聯(lián)網(wǎng)的全球化發(fā)展，使得人們能夠利用網(wǎng)絡(luò)來(lái)對(duì)部分工程機(jī)械進(jìn)行遠(yuǎn)端控制與監(jiān)視，這也使得人們能夠充分享受到各種高新技術(shù)所提供的巨大便利

結(jié)束語(yǔ)

故障診斷技術(shù)研究從20世紀(jì)50年代開(kāi)始，已經(jīng)取得了很大進(jìn)展。隨著智能制造的發(fā)展，可以說(shuō)故障診斷已經(jīng)進(jìn)入了關(guān)鍵的機(jī)遇期。如何針對(duì)產(chǎn)品具體需求，切實(shí)提升企業(yè)產(chǎn)品的智能化水平;如何利用大數(shù)據(jù)，針對(duì)行業(yè)提供專(zhuān)業(yè)化、規(guī)模化服務(wù)，將是故障診斷未來(lái)的發(fā)展方向。故障診斷理論、技術(shù)及其實(shí)際應(yīng)用方興未艾，還需要進(jìn)一步地深入探索。

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（作者單位：河南工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院）