趙正軍

新形勢下，工業(yè)生產(chǎn)主要的動力在于機械設(shè)備，即機械設(shè)備的完善性和科學(xué)性決定著企業(yè)生產(chǎn)的效率及其在市場中的競爭能力。又因為較多的行業(yè)中都擁有機械設(shè)備，機械設(shè)備不同的制造原理、不同的工作原理，以及不同的工業(yè)原料，其所呈現(xiàn)出來的故障是不同的。但歸根究底，一些常見的機械設(shè)備故障具有一定的產(chǎn)生機制，如何處理這類機械設(shè)備故障的方法也擁有一定的適用性，本文以振動分析法為例，對其如何發(fā)揮作用，對機械設(shè)備的故障進(jìn)行及時科學(xué)有效地診斷分析，為行業(yè)生產(chǎn)中的機械設(shè)備維護(hù)管理提供科學(xué)的依據(jù)[1]。

1 機械設(shè)備故障檢測技術(shù)研究的意義

1.1 提高機械設(shè)備故障檢測技術(shù)保障人身和設(shè)備安全

眾所周知，機械設(shè)備故障所帶來的工業(yè)事故層出不窮，對行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展與及人民群眾的生命財產(chǎn)安全帶來較大的危險。只有加強對機械設(shè)備故障的事先檢測維護(hù)，才能夠最大程度的避免故障帶來的行業(yè)安全事故。如對水泥機械設(shè)備的故障的檢測具有先進(jìn)性，即在出現(xiàn)臨時性故障時，能夠及時發(fā)現(xiàn)故障并且解決故障，在后期的生產(chǎn)中，還需要按照機械設(shè)備的操作標(biāo)準(zhǔn)正確展開機械設(shè)備操作，就能夠最大程度的避免安全事故。而且當(dāng)機械設(shè)備的故障仍屬于小故障時，如軸承油不夠，帶來的機械轉(zhuǎn)動難，振動性大，只需要在軸承中添加機油即可解決，一旦拖延到后期，可能會導(dǎo)致整個軸承磨損嚴(yán)重，需要對機械設(shè)備進(jìn)行拆卸維修，更換軸承等零部件，這將會浪費更多的人力、物力和財力。因此提高機械設(shè)備故障檢測技術(shù)的先進(jìn)性、科學(xué)性至關(guān)重要[2]。

1.2 提高機械設(shè)備故障檢測技術(shù)提高設(shè)備的生產(chǎn)效率

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中利用機械設(shè)備的主要目的在于提高生產(chǎn)效率，而一旦機械設(shè)備產(chǎn)生各種突發(fā)故障，會影響工業(yè)生產(chǎn)中的正常目標(biāo)[3]。如，某水泥廠所共有2臺大型羅茨風(fēng)機，在正常的生產(chǎn)效率下，一天可以達(dá)到50t的生產(chǎn)量，而一旦一臺羅茨風(fēng)機故障，其生產(chǎn)量將會按比例下降，這將嚴(yán)重影響企業(yè)的生產(chǎn)效率，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。但通過提高機械設(shè)備故障的檢測技術(shù)能夠有效地杜絕該故障出現(xiàn)，有效地節(jié)約維修成本，如鐵路系統(tǒng)中出現(xiàn)燃軸事故后采用了紅外技術(shù)，關(guān)于燃軸的事故就不再出現(xiàn)。

2 常見的機械設(shè)備故障類型分析

一些大型的機組設(shè)備產(chǎn)生的不同故障所需要依靠的檢測技術(shù)是不同的。如果僅是一些零部件的老舊化所帶來的故障，可以通過日常的檢測維修，及時更換零部件，使其恢復(fù)正常運行。當(dāng)下可以將機械設(shè)備故障分為以下幾種[4]。

2.1 機械設(shè)備老化故障

機械設(shè)備的使用是有一定的年限的，運行期間較長的機械設(shè)備必然會出現(xiàn)效率低下、故障頻出的現(xiàn)象。這是由于機械設(shè)備中的零部件出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損和老化問題，從而帶動整體機組的正產(chǎn)運行。對于老化的機械設(shè)備的故障檢測，最重要的就是能夠定時定期維護(hù)管理，延長機械設(shè)備零部件的使用壽命等。

2.2 機械設(shè)備突發(fā)性故障

機械設(shè)備的突發(fā)性故障一般是在機械設(shè)備運行中，受到外界因素的影響所帶來的。以水泥生產(chǎn)中的立磨生產(chǎn)為例，在生產(chǎn)中突然有大塊物料卡在鎖風(fēng)閥中，造成減速機出現(xiàn)斷齒、斷軸等問題，導(dǎo)致水泥機械設(shè)備出現(xiàn)停止運行的故障。這類故障的原因可以很快的通過反推得出，并且能夠得到有效的處理，如，大塊料的卡入，減速機將會出現(xiàn)明顯的故障反應(yīng)，而此時需要停機進(jìn)行排查，即可以排除出故障在哪里。

2.3 機械設(shè)備臨時性故障

機械設(shè)備的臨時性故障是由于其他的生產(chǎn)工序所帶來的故障，如機械設(shè)備24h高速運行帶來的機械內(nèi)部的溫度過高，使部分機械部件出現(xiàn)停機等問題，這類的故障可以通過日常的維護(hù)以及按照機械設(shè)備的操作條例展開故障的排查和管理。

2.4 機械設(shè)備永久性故障

機械設(shè)備永久性故障的產(chǎn)生機制是復(fù)雜的，也是機械設(shè)備故障檢測技術(shù)的重點排查對象。第一是機械設(shè)備自身的技術(shù)短板多帶來的故障，與打印機用久后會出現(xiàn)卡紙等現(xiàn)象相同，這些故障將會影響生產(chǎn)生活的有序性，但是也無法很快找到故障在哪里，因此必須提高檢測技術(shù)，及時排查出故障在哪里。第二是機械設(shè)備前期小故障未能檢測出來所帶來的后期大故障，這類故障是長期運行積累下來的故障，可能涉及到多個零部件的故障問題，因此要求能夠提高機械設(shè)備的故障檢測技術(shù)，實現(xiàn)全部故障的排查[5]。

3 機械設(shè)備故障檢測技術(shù)的應(yīng)用分析

通過上文的分析可知，機械設(shè)備的故障檢測對于機械設(shè)備正常運行具有重要的意義，同時，展開機械設(shè)備故障檢測最終的目的在于能夠在發(fā)現(xiàn)問題之后解決問題，保障機械設(shè)備在生產(chǎn)中能夠較長時間的保持良好的運行狀態(tài)。機械設(shè)備故障檢測技術(shù)主要有4大任務(wù)：對已經(jīng)產(chǎn)生的故障進(jìn)行分析；對故障的問題進(jìn)行研究，對存在的長期故障問題進(jìn)行分析；對機械設(shè)備的自身運行狀態(tài)進(jìn)行評估，發(fā)現(xiàn)隱藏的故障；對機械設(shè)備進(jìn)行綜合評價，為設(shè)備的故障檢測提供資料數(shù)據(jù)?；谠撊蝿?wù)本文主要展開機械設(shè)備故障檢測技術(shù)中的振動分析法進(jìn)行闡述。

3.1 機械設(shè)備故障振動分析法概述

振動分析法是根據(jù)機械設(shè)備在運行中會產(chǎn)生不同強度的振動，而出現(xiàn)故障的機械設(shè)備同正常設(shè)備的振動的強度、聲音等都不同。經(jīng)驗豐富的維修人員，可以根據(jù)觸摸和傾聽振動強度、聲音、頻次等來檢測故障。在采用振動分析法時必須能夠?qū)C械設(shè)備進(jìn)行前期的綜合評價，才能夠得出對比數(shù)據(jù)。但是該方式無法檢測出機械設(shè)備早期或是特征不突出的故障。采用振動分析法展開機械設(shè)備故障的檢測主要的原理是機械振動分析是衡量機械設(shè)備情況的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，如當(dāng)機械設(shè)備內(nèi)部的小螺絲出現(xiàn)脫落或是開裂，其所連接的兩個機械部件的固定性將會大大不如之前，會產(chǎn)生共振響應(yīng)，帶來更大幅度的振動，也會影響其他設(shè)備的損壞。研究機械的振動能夠在不拆卸的基礎(chǔ)上進(jìn)行故障的檢測診斷。

3.2 機械設(shè)備故障振動分析法的檢測

（1）機械設(shè)備的振動信號的增幅分析。根據(jù)機械設(shè)備在不同故障情況下所呈現(xiàn)出來的振幅的變化情況，要求對振幅的最大值、最小值、均值、均方根和絕對平均值等進(jìn)行計算，提高對不同故障的敏感性數(shù)據(jù)的計算，由此才能夠?qū)Σ幻舾械墓收线M(jìn)行有效的區(qū)分。另外為了提高振動的變化的精確性，當(dāng)前有無量綱的幅域參數(shù)，如脈沖指標(biāo)、波形指標(biāo)等，這些參數(shù)所需數(shù)據(jù)的收集以及計算分析，而做好這些慘呼的頻域的分析，主要是根據(jù)頻譜分析方式，即通過對動態(tài)信號的相位、幅值和頻率之間的轉(zhuǎn)換情況的分析。采用頻譜分析方式還涉及到對倒頻譜分析、功率譜密度函數(shù)分析等，這些信號處理方式主要是基于一定的設(shè)備和數(shù)學(xué)模型所展開的，能夠通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)的輸入和輸出之間的相互關(guān)系，來實現(xiàn)對機械系統(tǒng)的特性和故障的來源信息的改變情況的掌握。

（2）振動信號的相關(guān)分析，主要是通過相關(guān)系數(shù)和相關(guān)函數(shù)對于兩個信號之間的相關(guān)性的分析，不同的信號之間的相位信息，能夠有效的展開機械振動信息的特性的界定。如機械的基本運用變量是對于機械設(shè)備的部件的振動量值的大小的特征性描述，而出現(xiàn)故障的機械設(shè)備其自變量會產(chǎn)生變化，振動信息也因此變動。在基于功率譜分析、坎貝爾圖譜分析、時間譜陣分析的前提下，將機械設(shè)備振動信息中所呈現(xiàn)出來的各種信息篩選出來，對比分析其變化特征，以此來確定機械設(shè)備的正常與否。

4 結(jié)語

綜上所述，機械設(shè)備故障是所有工業(yè)生產(chǎn)中不可避免的現(xiàn)狀，但是故障也有分類，如臨時性故障、突發(fā)行故障以及永久性故障，這些故障對于機械設(shè)備正常運行帶來的影響是不一致的。機械振動分析可以成為衡量機械設(shè)備情況的重要方式，機械設(shè)備在發(fā)生不同的故障以及不同的嚴(yán)重性，會直接反應(yīng)到振動的性狀中，如機械設(shè)備的零部件發(fā)生振動，帶來其他設(shè)備和部件的共振響應(yīng)，從而帶來更大的故障損壞。因此，專業(yè)的故障檢測人員，能夠通過機械的振動情形正確判斷故障的發(fā)生，并且能夠進(jìn)行及時處理，減少對機械設(shè)備的拆卸次數(shù)，確保機械設(shè)備的生產(chǎn)效率和使用壽命，提高其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。