耿士哲

唐山盾石建筑工程有限責(zé)任公司 河北唐山 064000

所謂的機械設(shè)備故障具體是指機械喪失了原本的工作性能。機械設(shè)備在使用的過程中，由于受到各方面因素的影響，從而使得故障的發(fā)生具有不可逆的特點，基于此，深入研究機械設(shè)備故障影響因素及解決措施具有重要意義。

1 機械設(shè)備故障的發(fā)生規(guī)律及成因分析

1.1 故障的發(fā)生規(guī)律

機械設(shè)備故障問題的發(fā)生具有一定的規(guī)律性，大體上可將故障分為兩種情況，一種是已經(jīng)發(fā)生的故障，另一種是潛在故障，其中潛在的故障問題可以通過一些技術(shù)手段及時發(fā)現(xiàn)，進而采取有效的方法和措施進行處理，可避免其發(fā)展為故障。

1.2 故障成因

機械設(shè)備的故障發(fā)生全都需要一個誘因，誘因的不同，引起的故障現(xiàn)象也均不相同。所有的機械設(shè)備在設(shè)計之初，都有一個可承受壓力的極限值，一旦壓力超過這個限值，便會使機械設(shè)備出現(xiàn)故障。當(dāng)曲性形變出現(xiàn)時，會使機械設(shè)備上的主要零部件出現(xiàn)問題，通過對此類故障進行研究后發(fā)現(xiàn)，它的產(chǎn)生具有一定的復(fù)雜性，既有可能是外力作用所致，也有可能是機械設(shè)備設(shè)計缺陷引起的。除以上原因之外，零部件出現(xiàn)嚴重的磨損時，也可能引起機械設(shè)備故障[1]。

2 機械設(shè)備故障的解決措施

2.1 采購“原裝”零部件，進行及時更換

零件老化是機械設(shè)備故障診斷中常見的一類問題，在這種情況下，需要機械設(shè)備故障監(jiān)測和維修人員及時發(fā)現(xiàn)問題，將老化零件進行更換。在這個過程中，相關(guān)人員一定要購買機械生產(chǎn)原廠家零件，保障機械配套完整，讓機械更好地運行。在企業(yè)購進機械時，可以購買一些零件，以免出現(xiàn)問題時買不到匹配零件，耽誤企業(yè)生產(chǎn)。

2.2 構(gòu)建管理機制，強化維修

企業(yè)內(nèi)部對于機械檢修應(yīng)該設(shè)置獨立管理部門，管理人員應(yīng)該具有豐富的機械檢修保養(yǎng)經(jīng)驗，另外還要定期對相關(guān)人員進行培訓(xùn)，確保將經(jīng)驗與現(xiàn)代化科技相結(jié)合。管理部門要制定出相應(yīng)設(shè)備故障排查管理政策，應(yīng)設(shè)置專門人員進行檢修工作；設(shè)置監(jiān)督管理人員，對于機械性能進行定期檢查，同時也對檢修人員起到督促的作用。另外，還要將維修責(zé)任落實到每個維修人員頭上，增強維修人員責(zé)任感，切實做好維修保養(yǎng)工作，保障機械正常運轉(zhuǎn)[2]。

2.3 信息融合技術(shù)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信號獲取的方式越來越多，越來越先進，但是如何得到可靠的故障特征信號應(yīng)該是未來人們研究的重點和趨勢。對于如何獲得有效的故障信號，這就首先需要大量多種的信號傳遞裝置來保證監(jiān)測對象的相同，隨后采用正確的信息融合分析技術(shù)來處理這些信號，從而得到我們想要的結(jié)果。

目前，在信號頻譜分析的領(lǐng)域內(nèi)，傅里葉變換和小波變換是兩種重要的信號處理方式。對于傅里葉變換而言，其能夠有效地在整個頻域內(nèi)分析信號的成分，但是它不能同時地進行頻域和時域的分析。而與傅里葉變換相比，小波變換能夠同時地進行頻域和時域的分析，尤其擅長故障信號在頻率和時間上的細節(jié)分析，能夠突出信號的局部特點。小波變換還能夠簡單有效地分析非定常瞬態(tài)變化信號的特性，甚至在實際操作中，可以不借助數(shù)學(xué)模型都能夠穩(wěn)定迅速的分析信號。此外，在小波變換的基礎(chǔ)上加入神經(jīng)網(wǎng)格和分形理論，能夠進一步得到更加可靠的故障信號。

2.4 智能決策算法

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，可以將人工智能控制的核心算法如模糊控制、遺傳算法等應(yīng)用到故障判斷的決策上。并且隨著深入研究智能控制以及充分考慮智能控制與機械設(shè)備故障診斷技術(shù)的關(guān)聯(lián)，模糊控制、遺傳算法等智能決策算法在故障診斷決策應(yīng)用中的優(yōu)勢將逐步放大。在查閱相關(guān)文獻和了解現(xiàn)場應(yīng)用情況的基礎(chǔ)上，可以發(fā)現(xiàn)智能控制應(yīng)用在診斷決策的優(yōu)勢如下：故障診斷中應(yīng)用模糊理論，只需建立合適的隸屬函數(shù)和模糊矩陣，就能得到較為準確的問題來源，無需為建立準確的數(shù)學(xué)模型而浪費大量的時間；②采用神經(jīng)網(wǎng)格的故障判斷決策能夠采用聯(lián)想、分類和自我組織的辦法準確的處理繁雜的信息；③對于應(yīng)用了遺傳算法的故障診斷技術(shù)，能夠同時處理多個問題并且能夠處理判斷各個領(lǐng)域的問題。此外遺傳算法在處理非線性問題以及寬泛查找問題上具有顯著的優(yōu)勢；④在信息部分缺少和精度不夠的故障診斷決策上，粗糙集理論能夠自我分析，發(fā)現(xiàn)信號之間的相對關(guān)系，然后將自我分析出的聯(lián)系綜合成簡單的信息特征，從而能夠解決數(shù)據(jù)缺失的故障診斷問題[3]。

2.5 容錯控制

容錯控制的定義為在故障發(fā)生時，系統(tǒng)能夠自動剔除故障并且能夠重新構(gòu)建系統(tǒng)或者是即使系統(tǒng)發(fā)生了故障，系統(tǒng)仍能穩(wěn)定運行并且運行性能雖有下降但仍能滿足需要，即是系統(tǒng)能夠允許故障的存在。系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)容錯控制的前提是較為富裕的設(shè)計方法，如設(shè)備裝置設(shè)計時系統(tǒng)中存在自我補償結(jié)構(gòu)，即設(shè)備構(gòu)件能夠自我重建；或者是設(shè)備運行參數(shù)能夠自我調(diào)節(jié)，以維持設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。在智能控制快速發(fā)展的時代背景下，智能容錯控制是工業(yè)自動控制未來的發(fā)展趨勢，即是將不斷改進和提高機械設(shè)備自動控制系統(tǒng)中自我故障處理的能力。

3 結(jié)語

先進大型機械設(shè)備給企業(yè)帶來了更好的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，同時也帶來了維修上的困難。除了采用傳統(tǒng)機械設(shè)備故障診斷技術(shù)外，還可以采用更為先進的技術(shù)，如通過監(jiān)測機械溫度和振動頻率變化以此來對機械設(shè)備故障進行實時監(jiān)控。針對影響故障產(chǎn)生因素進行分析，采取相應(yīng)措施進行預(yù)防和排除，企業(yè)應(yīng)該設(shè)置專門管理部門，負責(zé)機械日常護理和故障診斷。另外，還可以引進先進的診斷技術(shù)，實行實時監(jiān)控，降低機械故障維修時間，提高機械生產(chǎn)效率和企業(yè)經(jīng)濟效益。