張偉華，韓慶飛

（1.神華工程技術(shù)有限公司，北京 100011；2.龍杰機(jī)械裝備（太倉(cāng)）有限公司，江蘇 太倉(cāng) 215434）

1 設(shè)備機(jī)械故障分析診斷與性能檢測(cè)對(duì)新技術(shù)的重要意義

（1）機(jī)械故障狀態(tài)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和機(jī)械故障狀態(tài)診斷信息技術(shù)對(duì)于快速的推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)增長(zhǎng)至關(guān)重要?，F(xiàn)代機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)演變而成為大型、自動(dòng)、連續(xù)，高質(zhì)量精度和各種高性能的機(jī)械生產(chǎn)。生產(chǎn)率質(zhì)量得到了同比顯著大幅提高，產(chǎn)品質(zhì)量安全得到了可靠的質(zhì)量保證。但是，生產(chǎn)過程設(shè)備的一些突然故障往往是不可避免的，并且很容易就會(huì)導(dǎo)致巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失。因此，對(duì)于連續(xù)和完全自動(dòng)化的企業(yè)生產(chǎn)操作單位，有必要實(shí)時(shí)性地監(jiān)視生產(chǎn)操作設(shè)備狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障發(fā)生跡象，并及時(shí)采取有效的故障補(bǔ)救措施及時(shí)修理生產(chǎn)設(shè)備，以有效減少由于生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生故障而直接造成的重大財(cái)務(wù)資產(chǎn)損失。

（2）應(yīng)廣泛使用工業(yè)機(jī)械設(shè)備安全檢查和機(jī)械故障檢測(cè)診斷等新技術(shù)工具來(lái)制定確保機(jī)械生產(chǎn)安全和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的新策略。科學(xué)信息技術(shù)的飛速發(fā)展大大改變了當(dāng)今人類的日常生活。例如，在進(jìn)行人類核能控制期間一旦發(fā)現(xiàn)新的核能將給未來(lái)人類生活帶來(lái)巨大災(zāi)難，并在美國(guó)島上連續(xù)造成大量核燃料泄漏。技術(shù)發(fā)展有兩個(gè)主要方面，盡管它非常有益于我們?nèi)祟悺５?，如果不及時(shí)進(jìn)行有效制止，將來(lái)就會(huì)對(duì)其造成嚴(yán)重的社會(huì)災(zāi)難。隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，污染物的問題已經(jīng)變得越來(lái)越嚴(yán)重，因此我們需要改進(jìn)設(shè)備以及來(lái)達(dá)到盡量最小化空氣污染，要想真正實(shí)施“綠色的設(shè)計(jì)”，要考慮到設(shè)備的退化會(huì)加劇機(jī)器的污染。從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的角度來(lái)看，監(jiān)視和診斷機(jī)械設(shè)備狀況的技術(shù)至關(guān)重要。

（3）機(jī)械設(shè)備的檢查和錯(cuò)誤診斷需要維護(hù)方面的改進(jìn)。我國(guó)一直沿用前蘇聯(lián)的定期維修管理體系，除發(fā)生故障后定期維修外，還根據(jù)市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和產(chǎn)品生產(chǎn)銷售計(jì)劃定期進(jìn)行小型批量維修，中級(jí)大型維修和售后定期檢查。但是，這種潛在的創(chuàng)傷修復(fù)治療技術(shù)正越來(lái)越適用于高科技醫(yī)療設(shè)備中。因?yàn)榇藭r(shí)剩余的設(shè)備維護(hù)費(fèi)用成本可能是巨大的，并且維護(hù)需要大量的時(shí)間勞動(dòng)力和其他物質(zhì)上的資源以及防止事故可能造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備的維護(hù)精度要求是非?？扇〉模诙ㄆ谶M(jìn)行維護(hù)期間，經(jīng)?？赡苄枰M(jìn)行拆卸和重新設(shè)計(jì)組裝，并且經(jīng)常需要定期維護(hù)。重復(fù)性高的工作會(huì)嚴(yán)重影響傳動(dòng)機(jī)械設(shè)備工作準(zhǔn)確性。上述各種因素大大加速了從一個(gè)原計(jì)劃持續(xù)維護(hù)服務(wù)系統(tǒng)升級(jí)到全新狀態(tài)持續(xù)維護(hù)服務(wù)系統(tǒng)的持續(xù)維護(hù)技術(shù)改進(jìn)。根據(jù)維修設(shè)備的正常運(yùn)行狀況隨時(shí)進(jìn)行日常維修?？梢詫?shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)視每臺(tái)設(shè)備的正常運(yùn)行狀況。根據(jù)信號(hào)接收器得到的每臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，它可以評(píng)估每臺(tái)機(jī)器的正常運(yùn)行工作狀態(tài)并實(shí)時(shí)分析設(shè)備運(yùn)行中的數(shù)據(jù)。這樣，您不僅可以有效避免過多的設(shè)備維護(hù)并不同程度地有效減少這些致命安全事故，并且您可以隨時(shí)監(jiān)視電子設(shè)備的日常健康狀況和采用故障分析診斷等新技術(shù)。

2 機(jī)械設(shè)備安全故障檢測(cè)診斷與危險(xiǎn)檢測(cè)常用技術(shù)方法

（1）傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)械設(shè)備安全故障檢測(cè)診斷常用方法無(wú)非就只是眼一看，聞，問，割。這些經(jīng)驗(yàn)方法更加適合使用經(jīng)驗(yàn)處理方法，即我們需要較長(zhǎng)的使用經(jīng)驗(yàn)方法才能對(duì)機(jī)械故障處理有較深的知識(shí)了解，并且該經(jīng)驗(yàn)方法通常針對(duì)一些技術(shù)含量較低的大型機(jī)械設(shè)備。當(dāng)今的醫(yī)療機(jī)械設(shè)備發(fā)展趨向于高度上的智能化，因此，這種智能診斷病的方法逐漸被企業(yè)淘汰。

（2）傳感器質(zhì)量檢測(cè)使用方法。這種電流檢測(cè)試驗(yàn)方法在使用電流表的檢測(cè)試驗(yàn)方法中更為普遍。例如，溫度傳感器系統(tǒng)可廣泛用于間接性地檢測(cè)各種機(jī)械設(shè)備的各種功能和零部件的實(shí)際溫度參數(shù)變化，并將這些溫度參數(shù)變化信號(hào)轉(zhuǎn)換而成為輸入電壓控制信號(hào)或輸出電流控制信號(hào)并發(fā)送至ECU，從而更有步驟地確定各種機(jī)械設(shè)備的溫度故障發(fā)生位置。

（3）噪聲頻譜原理分析。該診斷方法同時(shí)也是工業(yè)機(jī)械設(shè)備常見的機(jī)械故障原因診斷分析方法之一。我們必須知道任何一種材料都應(yīng)具有其固有的諧波振動(dòng)量和頻率。通常，振動(dòng)器的頻率系數(shù)具有一個(gè)可用于檢測(cè)的額定值。如果振動(dòng)機(jī)械設(shè)備的一部分或某些部分受到損壞，則機(jī)械振動(dòng)器的頻率必定會(huì)發(fā)生變化。我們首先使用此諧波變化的數(shù)值，然后，通過使用儀器相應(yīng)的諧波噪聲頻譜進(jìn)行分析，通過使用聲納器和設(shè)備器來(lái)檢測(cè)各種機(jī)械設(shè)備諧波中的噪聲諧波頻率值和噪聲頻率值的變化，從而可以確定發(fā)生故障的所在位置。只是由于機(jī)械設(shè)備通常整體尺寸較大，零件和內(nèi)部組件眾多，而且在發(fā)生故障后需要檢測(cè)振動(dòng)頻率發(fā)生變化并不容易，因此，這種快速診斷故障方法操作精度不是很高。

3 機(jī)械設(shè)備性能故障分析診斷智能技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

（1）智能技術(shù)趨勢(shì)分析當(dāng)今社會(huì)的人工智能技術(shù)發(fā)展迅速，諸如模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法之類的智能名詞并不罕見。這些診斷方法將機(jī)械故障中的表征結(jié)果與民用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行故障表征診斷中的技術(shù)結(jié)果緊密結(jié)合，不僅大大提高了機(jī)械故障表征診斷的工作效率，而且大大提高了機(jī)械故障表征診斷的技術(shù)準(zhǔn)確性。實(shí)踐證明，智能質(zhì)量控制系統(tǒng)理論在企業(yè)決策執(zhí)行過程中不僅可以有效診斷各種錯(cuò)誤。

（2）高標(biāo)準(zhǔn)精度波動(dòng)趨勢(shì)分析信息的采集準(zhǔn)確性直接地會(huì)影響最終產(chǎn)品故障分析診斷的準(zhǔn)確可靠性，而傳統(tǒng)的故障診斷分析方法很難完全滿足隨著波動(dòng)分析理論的不斷變化發(fā)展的技術(shù)需求。幾何、分?jǐn)?shù)和數(shù)學(xué)全息以及光譜學(xué)的分析方法等都可以很好地解決此類的問題。小波理論研究可以完全幫助提高高頻信號(hào)的小波分辨率。分?jǐn)?shù)式的幾何頻譜理論研究可以幫助使電子信號(hào)頻譜處理在特定瞬態(tài)時(shí)間周期，突然時(shí)間變化，凍結(jié)和形成整體化的頻譜信號(hào)分析方法論等方面變得更具技術(shù)優(yōu)勢(shì)。我們可以緊密地相互結(jié)合測(cè)量幅度、頻率和時(shí)間相位。由于圖像分析和光譜處理工作是一起共同進(jìn)行的，因此，該分析方法的廣泛應(yīng)用不僅是可以有效彌補(bǔ)目前傳統(tǒng)傅氏譜的處理缺點(diǎn)和技術(shù)不足，而且還大大促進(jìn)了電子振動(dòng)器的信號(hào)測(cè)量分析，頻率和信號(hào)處理系統(tǒng)效率的重大改進(jìn)。

（3）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用趨勢(shì)已發(fā)展成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的一種主流，幾乎所有新生事物都密不可分地相互連接到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展也直接導(dǎo)致了電子機(jī)械設(shè)備中的故障分析診斷處理技術(shù)的飛速發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，計(jì)算機(jī)通信技術(shù)等。這些新材料技術(shù)在工業(yè)機(jī)械設(shè)備的故障處理診斷分析技術(shù)研究中的廣泛應(yīng)用，不僅大大提高了機(jī)械故障分析診斷的工作效率，而且還可以允許用戶交換相關(guān)信息和數(shù)據(jù)資源，用于及時(shí)診斷各種機(jī)械設(shè)備存在故障，為機(jī)械技術(shù)的不斷發(fā)展奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。