導(dǎo)語：如何才能寫好一篇機(jī)械故障診斷，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)機(jī)械；故障診斷；原因分析

中圖分類號：U472.42文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

引言

所謂旋轉(zhuǎn)機(jī)械指的是通過內(nèi)部零部件的旋轉(zhuǎn)運動完成相關(guān)功能的機(jī)器設(shè)備。通常指的是那些旋轉(zhuǎn)速度比較高應(yīng)用較為廣泛的機(jī)械，比如離心式壓縮機(jī)、電動機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)、離心式水泵、真空泵和離心式鼓風(fēng)機(jī)等具有旋轉(zhuǎn)運動都屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械。旋轉(zhuǎn)機(jī)械一般構(gòu)造較為復(fù)雜，發(fā)生故障時較難查找出故障原因，更不容易做出有效的維修方案，為旋轉(zhuǎn)機(jī)械的維修和管理人員提出較大的難題，本文主要就旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的原因作出簡要的分析，并總結(jié)了故障診斷技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容。

1 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷的特點

進(jìn)行旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷時，首先需要了解旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障所具備一些特性，以下做出簡單的分析：

1.1轉(zhuǎn)子特性

而轉(zhuǎn)子組件的運行的良好與否直接決定了旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運行狀況，所以旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障的診斷主要是通過檢測轉(zhuǎn)子組件而形成的。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)安裝轉(zhuǎn)子動力學(xué)的理論又被科研人員分為剛性轉(zhuǎn)子與柔性轉(zhuǎn)子。人們將旋轉(zhuǎn)機(jī)械內(nèi)部的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不能超過其第一階臨界轉(zhuǎn)速的稱之為剛性轉(zhuǎn)子，反之則為柔性轉(zhuǎn)子。

1.2旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動的頻率特征

對于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的診斷需要采集其振動信號，包括諸如周期信號參數(shù)或平穩(wěn)隨即信號以及準(zhǔn)周期信號等。也就是說旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動故障一般都會涉及到轉(zhuǎn)子的速度以及振動頻率的狀態(tài)正常與否。通常旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動故障時，其轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)素的與故障特征頻率是相關(guān)的，一般改特征頻率是轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)頻率的幾倍或幾分之一倍。所以通過分析振動特征頻率與轉(zhuǎn)子頻率的相關(guān)性可以找出旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的成因。經(jīng)實踐調(diào)查發(fā)現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障特征頻率與轉(zhuǎn)頻具有如下的相關(guān)性：

1）同步振動

同步振動指的是轉(zhuǎn)子的故障特征頻率域轉(zhuǎn)子頻率相同或是其整倍。而一般如果出現(xiàn)強迫振動時表現(xiàn)多為同步振動。很多時候容易出現(xiàn)同步振動，如轉(zhuǎn)子不平衡和聯(lián)軸器不對中時都可以出現(xiàn)同步振動的現(xiàn)象。

2）亞同步振動

亞同步振動即為振動特征頻率低于轉(zhuǎn)子頻率時，或者為轉(zhuǎn)頻的分?jǐn)?shù)倍時的情況。像渦輪機(jī)械發(fā)生的喘振和滑動軸承出現(xiàn)的油膜振蕩都是屬于亞同步振動，而旋轉(zhuǎn)機(jī)械的亞同步振動又多為自激振動。

3）超異步振動

超異步振動的情況很多，像齒輪損壞發(fā)生的嚙合頻率會導(dǎo)致超異步振動，還有葉輪葉片的振動時產(chǎn)生的頻率也能引起超異步振動，其原理就是故障特征頻率高于轉(zhuǎn)頻。

通過上述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障發(fā)生時的振動情況介紹，其實千萬不能簡單地認(rèn)為機(jī)器發(fā)生故障就表現(xiàn)為上述三種情況的一種，要是如此就簡單了。實際情況是，旋轉(zhuǎn)機(jī)械在運行過程中，遇到故障時往往表現(xiàn)為三種情況同時存在。

獲取旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障信號的主要途徑如下：

1）振動頻率分析

因為旋轉(zhuǎn)機(jī)械不同的故障類型具有相應(yīng)固定的特征頻率，旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障發(fā)生時的特征頻率是分析及診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障類型的有效參數(shù)。

2）分析振幅的方向特征

因為旋轉(zhuǎn)機(jī)械各異的故障情況發(fā)生時的振動方向具有比較明顯的方向特點，一般在進(jìn)行故障診斷時，需要在相應(yīng)的測點進(jìn)行三個不同方向的振動測量，然后根據(jù)其振動方向可以初步判定其故障類型。

3）分析振幅隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系

旋轉(zhuǎn)機(jī)械有相當(dāng)一部分故障的振動幅值與轉(zhuǎn)速變化有密切的關(guān)系，所以現(xiàn)場測量時，在必要的時候，要盡量創(chuàng)造條件，在改變轉(zhuǎn)速的過程中測量機(jī)器的振幅值。

2旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的來源及主要原因分析

旋轉(zhuǎn)機(jī)械出現(xiàn)故障的診斷技術(shù)首先是基于對于機(jī)械故障的原因進(jìn)行分析，以下是根據(jù)實踐經(jīng)驗總結(jié)的引起機(jī)械故障的不同原因，有助于工作人員對機(jī)械故障做出順利而準(zhǔn)確的診斷。

2.1設(shè)計和制造引起機(jī)械故障

設(shè)計不當(dāng)，動態(tài)特性不良，容易引起旋轉(zhuǎn)機(jī)械發(fā)生強迫振動或者是自激振動的現(xiàn)象；由于結(jié)構(gòu)設(shè)計不夠合理，導(dǎo)致構(gòu)件截面出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象；工作轉(zhuǎn)速應(yīng)盡量避免接近臨界轉(zhuǎn)速區(qū)，否則容易引起旋轉(zhuǎn)機(jī)械出現(xiàn)故障的一個原因；運行點接近或落入運行非穩(wěn)定區(qū)；零部件加工制造精度達(dá)標(biāo)，引起產(chǎn)品質(zhì)量問題；零件材質(zhì)不良，造成旋轉(zhuǎn)機(jī)械出現(xiàn)質(zhì)量問題而容易引起故障；設(shè)計時或制造過程導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子動平衡不滿足技術(shù)要求。

2.2安裝和維修引起機(jī)械故障

當(dāng)機(jī)器安裝不當(dāng)，零部件發(fā)生錯位使得機(jī)械預(yù)負(fù)荷過大，容易引起機(jī)械故障；軸系對中不良（一般是由于軸系熱態(tài)對中的考慮不夠）；機(jī)器的各幾何參數(shù)（比如配合間隙、過盈量及相對位置）調(diào)整的位置不當(dāng)；管道壓力過大，使得機(jī)器在工作狀態(tài)下改變了動態(tài)特性和安裝精度；轉(zhuǎn)子長期放置不當(dāng)，破壞了動平衡精度容易引起機(jī)械故障；安裝或維修工程破壞了機(jī)械的原有配合性質(zhì)和精度導(dǎo)致的機(jī)械故障等。

2.3運行操作不當(dāng)引起機(jī)械故障

具體的引起旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的不當(dāng)運行操作如下所述：旋轉(zhuǎn)機(jī)械在非不滿足設(shè)計要求的狀態(tài)下運行（如轉(zhuǎn)速過大、長時間或較大的負(fù)荷），導(dǎo)致機(jī)械構(gòu)件出現(xiàn)損壞，導(dǎo)致故障；不夠或冷卻不良；旋轉(zhuǎn)體出現(xiàn)損壞、耗損或結(jié)垢的現(xiàn)象；機(jī)械的相關(guān)參數(shù)設(shè)定不當(dāng)（如溫度、轉(zhuǎn)速等），使得機(jī)器運行失穩(wěn)，易引起機(jī)械出現(xiàn)較大的故障；不按設(shè)計要求進(jìn)行機(jī)器的啟動、控制升降速等操作，或者暖機(jī)不夠、熱膨脹不均勻等。

2.4機(jī)械狀況惡劣導(dǎo)致機(jī)械故障

這里指的是機(jī)器使用過程中保養(yǎng)維護(hù)不當(dāng)引起的故障：如機(jī)器沒有得到足夠的時間調(diào)整，而長時間負(fù)荷狀態(tài)下使得其轉(zhuǎn)子撓度增大；機(jī)器的地基基礎(chǔ)出現(xiàn)不同程度的沉降，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)機(jī)械的外表殼出現(xiàn)變形的情況等。

3旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷技術(shù)的內(nèi)容

對于旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障做出診斷需要進(jìn)行以下三方面的內(nèi)容：

（1）特征參數(shù)的采集：改內(nèi)容是屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷的一個準(zhǔn)備的過程，主要的工作就是采用相關(guān)的儀器測得機(jī)器各個設(shè)備的一些參數(shù)，比如轉(zhuǎn)速、濕度、溫度、壓力、頻率、流量、噪音等。采集相關(guān)參數(shù)所使用的儀器一般由基于不同的構(gòu)造原理的傳感技術(shù)制作成的傳感器組成。通常所使用的傳感器暴扣速度傳感器、電渦流傳感器濕度傳感器和加速度傳感器等，近年來隨著科技的進(jìn)步還有光導(dǎo)纖維、激光以及聲發(fā)射等傳感技術(shù)的被廣泛應(yīng)用到旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷中。

（2）參數(shù)的提取與處理：通過上述的準(zhǔn)備階段即參數(shù)的采集結(jié)果中，提取與旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障有關(guān)聯(lián)的特征信息，并與政策狀態(tài)的相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行對比，可以有效地檢測旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)。一般對于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸承故障診斷過程中，使用較為廣泛的分析方法是小波分析。而目前興起的的方法如空間重構(gòu)的GMD的數(shù)據(jù)處理方法也逐漸被用于較為復(fù)雜的機(jī)械如旋轉(zhuǎn)機(jī)械的非線性振動中，可以為預(yù)測旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的發(fā)展趨勢提供有效的幫助。

（3）判斷故障種類：經(jīng)過之前兩個階段，得到了對于旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障所處的狀態(tài)進(jìn)行較為準(zhǔn)確的識別，并為維修方案的決策提供理論依據(jù)。這個階段需要進(jìn)行的工作就是研究機(jī)器的相關(guān)參數(shù)及故障診斷中的應(yīng)用技術(shù)，考慮不同傳感器的優(yōu)化配置的方案優(yōu)劣性，通過發(fā)展信息融合技術(shù)、采用模糊診斷和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法、經(jīng)過小波轉(zhuǎn)換分析、并通過在專家系統(tǒng)中的應(yīng)用，最終能夠?qū)τ谛D(zhuǎn)機(jī)械故障提供準(zhǔn)確而可靠的診斷。

4結(jié)語

隨著技術(shù)的發(fā)展，旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷技術(shù)主要是通過考察所診斷機(jī)器的故障歷史、根據(jù)相關(guān)參數(shù)的采集識別機(jī)器的實時狀況，通過相關(guān)的分析方法來診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械現(xiàn)有的故障情況，并預(yù)測其故障未來的發(fā)展趨勢，從而為提供行之有效的維修方案提供理論及技術(shù)支持。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷技術(shù)是基于近代數(shù)學(xué)、計算機(jī)技術(shù)、機(jī)械自動化控制理論、信號處理技術(shù)及理論、仿真模擬技術(shù)、可靠性等理論而形成應(yīng)用型技術(shù)。應(yīng)用較為的廣泛的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷的方法很多，如振動檢測診斷法、溫度檢測法、聲發(fā)射檢測法、噪聲檢測法、油液分析法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊數(shù)學(xué)分析法、專家系統(tǒng)以及粗糙集理論等都常見于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷工作中。

參考文獻(xiàn)

[1] 張全偉. 機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)淺析[J]. 商業(yè)文化(學(xué)術(shù)版), 2008,(06)

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在電子機(jī)械設(shè)備故障診斷過程中，診斷對象的故障過程是復(fù)雜多變的，在故障發(fā)展過程中，由于引起故障的因素在性質(zhì)、特點及作用方式上是不同的，機(jī)械功能狀況和所受損害的具體情況也不同，使得故障征兆和演變具有不同形式，診斷中往往難以迅速準(zhǔn)確地認(rèn)識故障的性質(zhì)，導(dǎo)致誤診。 

1 電子機(jī)械概述 

電子機(jī)械主要是以研究電子信息設(shè)備與電子系統(tǒng)的機(jī)械與結(jié)構(gòu)的設(shè)計與制造為核心的，努力提高設(shè)備或系統(tǒng)在不同的復(fù)雜環(huán)境中的電性能。我國工業(yè)與電子裝備發(fā)展過程已經(jīng)超過40年，在電子設(shè)備的設(shè)計和制造商處于世界前列，但是也必須認(rèn)識到先進(jìn)的電子機(jī)械，不僅取決于電子設(shè)備的可靠性，也與結(jié)構(gòu)與工藝密不可分。電氣設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計及制造工藝在電子裝備中有融為一體的發(fā)展態(tài)勢，當(dāng)今的電子機(jī)械工程就是應(yīng)這種趨勢而產(chǎn)生的新興學(xué)科，國內(nèi)很多高校也設(shè)立了電子機(jī)械專業(yè)。電子機(jī)械同以往的普通機(jī)械相比，有其自身的特性：從目的上來說，電子機(jī)械旨在于提高電子設(shè)備的電氣性能系統(tǒng)；從實現(xiàn)手段上來說，電子機(jī)械主要通過在機(jī)械中加入電子信息技術(shù)等來實現(xiàn)電子設(shè)備的性能；從機(jī)電一體化的載體方面來說，電子機(jī)械是電子系統(tǒng)，常規(guī)機(jī)械是機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；從電子系統(tǒng)對機(jī)械的重要性來說，機(jī)電一體化對電子設(shè)備至關(guān)重要。 

2 電子機(jī)械故障診斷技術(shù)分析 

所謂電子機(jī)械設(shè)備故障，就是指機(jī)械系統(tǒng)已偏離其設(shè)備狀態(tài)而喪失部分或全部功能的現(xiàn)象。如某些零件或部件損壞，致使工作能力喪失；發(fā)動機(jī)功率降低；傳動系統(tǒng)失去平衡和噪聲增大；工作機(jī)構(gòu)的工作能力下降；燃料和油的消耗增加等，當(dāng)其超出了規(guī)定的指標(biāo)時，均屬于機(jī)械故障。電子機(jī)械故障診斷技術(shù)主要有以下幾種： 

2.1 基于小波分析的故障診斷方法 

小波變換是一種新的變換分析方法，它繼承和發(fā)展了短時傅立葉變換局部化的思想，同時又克服了窗口大小不隨頻率變化等缺點，能夠提供一個隨頻率改變的“時間-頻率”窗口，是進(jìn)行信號時頻分析和處理的理想工具?；谛〔ǚ治鲋苯舆M(jìn)行故障診斷是屬于故障診斷方法中的信號處理法。這一方法的優(yōu)點是可以回避被診斷對象的數(shù)學(xué)模型，這對于那些難以建立解析數(shù)學(xué)模型的診斷對象是非常有用的。具體可分為以下4種方法： ①利用小波變換檢測信號突變的故障方法連續(xù)小波變換能夠通過多尺度分析提取信號的奇異點。其基本原理是利用信號在奇異點附近的Lipschitz指數(shù)。Lipschitz指數(shù)時，其連續(xù)小波變換的模極大值隨尺度的增大而增大；當(dāng)時，則隨尺度的增大而減小。噪聲對應(yīng)的Lipschitz指數(shù)遠(yuǎn)小于0，而信號邊沿對應(yīng)的Lipschitz指數(shù)大于或等于0。因此，可以利用小波變換區(qū)分噪聲和信號邊沿，有效地檢測出強噪聲背景下的信號邊沿（援變或突變）。因此，利用小波變換可以區(qū)分噪聲和信號邊沿，有效地檢測出強噪聲背景下的信號邊沿奇變。動態(tài)系統(tǒng)的故障通常會導(dǎo)致系統(tǒng)的觀測信號發(fā)生奇異變化，可以直接利用小波變換檢測觀測信號的奇異點，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)故障的檢測。 

除此之外，小波變換可以看作一個帶通濾波器，從而可以對信號進(jìn)行濾波。近年來，已經(jīng)出現(xiàn)了很多基于小波變換的去噪方法。Mallat提出了通過尋找小波變換系數(shù)中的局部極大值點，并據(jù)此重構(gòu)信號，可以很好地逼近未被噪聲污染前的信號。Donoho也提出了一種新的基于閾值處理思想的小波去噪技術(shù)。利用去噪后的信號可以直接對系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷，也可利用此信號進(jìn)行殘差分析。通過去噪獲得系統(tǒng)輸出信號來進(jìn)行故障診斷，方法上比較簡單，但對故障的判斷受限于觀測人員自身的經(jīng)驗。 

2.2 光學(xué)檢測技術(shù) 

由于故障診斷資料不足，對故障的認(rèn)識受到較大限制，給明確診斷帶來困難，有時所懷疑的故障的一般規(guī)律與故障征兆不完全相符，另外排除了一種故障的可能，因此故障診斷的推理過程往往也是模糊的，具有一定程度的不確定性。近年來，光學(xué)技術(shù)得到了快速的發(fā)展并被應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域，例如在數(shù)控機(jī)床中光柵系統(tǒng)的應(yīng)用。光柵測量是利用光的衍射原理，通過疊放的光柵的相對運動，產(chǎn)生與之同步移動的莫爾條紋信號，然后通過讀數(shù)頭與后續(xù)電路，將導(dǎo)軌、工作臺的位置等信號轉(zhuǎn)變成信號讀出來，其讀數(shù)分辨率可達(dá)5nm。當(dāng)兩塊相同的長光柵跌合，如果柵線的夾角很小時，莫爾條紋的方向與光柵條紋方向近似垂直。光柵盤上黑白刻線的相對移動，會產(chǎn)生光強度周期性變化，此光信號經(jīng)光電池轉(zhuǎn)換成為周期性的電信號，對電信號進(jìn)行分析處理，就可獲得光柵相對移動的位移量。 

2.3 人工智能診斷 

機(jī)電設(shè)備在運行時均會產(chǎn)生物理變化或者化學(xué)性能的轉(zhuǎn)化，這樣勢必會造成設(shè)備的外在形態(tài)的改變，如溫度升高、電壓電流以及功率的變化等，檢測人員可以通過對設(shè)備的這些參數(shù)變化的分析來了解設(shè)備的運行狀況。故障診斷技術(shù)就是依照不同參數(shù)的不同變化規(guī)律，而預(yù)判斷設(shè)備是否出現(xiàn)故障及出現(xiàn)故障的具置，以便及時采取科學(xué)有效的措施，防止出現(xiàn)不必要的損失，提高了設(shè)備運行效率和安全性。近年來，人工智能和計算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，在機(jī)械診斷中的運用也越來越廣泛。例如，用于大機(jī)組和燃?xì)廨啓C(jī)的診斷專家系統(tǒng)、采用概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自組織映象和徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)等的智能診斷神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。Zadeh曾將專家系統(tǒng)、模糊集合、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、概率計算和遺傳算法統(tǒng)稱為軟計算。將軟計算中各種方法集成，形成各種類型的混合系統(tǒng)，如用于診斷的模糊專家系統(tǒng)、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，使各種方法互相取長補短，相輔相成，是一種值得關(guān)注的動向。 

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【關(guān)鍵字】機(jī)械；故障

機(jī)械設(shè)備在高速的運轉(zhuǎn)和工作下容易發(fā)生故障，一旦發(fā)生故障其損失巨大，不但維修費用高，而且維修周期也很長，一直是困擾企業(yè)的突出問題。如何應(yīng)用現(xiàn)代故障診斷技術(shù)建立設(shè)備故障預(yù)警制度，是目前亟待解決的難題。

1　設(shè)備故障狀態(tài)產(chǎn)生的原因

在現(xiàn)如今的生產(chǎn)和工作中，企業(yè)大多追求高效率，高速度，設(shè)備種類也是多種多樣，而且大部分企業(yè)的生產(chǎn)一線都是工作環(huán)境較為惡劣，設(shè)備故障率較高。設(shè)備故障發(fā)生的原因是多方面的，主要有以下幾種類型。

1.1　機(jī)械零件的損壞

當(dāng)機(jī)械發(fā)生某種故障后，從故障部位進(jìn)行外部觀察，我們會發(fā)現(xiàn)，故障的形成主要是由于零件本身的損傷、以及零件之間原有配合關(guān)系發(fā)生了變化。

零件的損傷是指零件的現(xiàn)有尺寸、形態(tài)偏離了原始設(shè)計性能，這種偏離表示機(jī)械在使用過程中，各種因素對零件發(fā)生作用的結(jié)果。常見的零件損傷是由于意外損傷和老化損傷造成的。

1.2　設(shè)備超負(fù)荷運轉(zhuǎn)

每臺設(shè)備都有一個設(shè)計輸出參數(shù)極限，如果設(shè)備的實際輸出參數(shù)超出其設(shè)計輸出極限時，機(jī)械的正常狀態(tài)將遭到破壞形成故障。產(chǎn)生設(shè)備超負(fù)荷運轉(zhuǎn)而引起故障時，就需要采取調(diào)整技術(shù)參數(shù)，提高設(shè)備承載能力，并對故障設(shè)備采取修復(fù)措施。

1.3　機(jī)械工作能力的損耗

機(jī)械工作能力的損耗是隨著時間的推移，在機(jī)械內(nèi)、外因影響下，機(jī)械綜和能力的損耗。主要有以下原因：

1.3.1　機(jī)件配合間隙增大，剛性下降；

1.3.2　主要部件磨損和老化；

1.3.3　摩擦系數(shù)增大，負(fù)荷增加以及磨損等原因造成發(fā)熱量增大；

1.3.4　機(jī)械的主要聯(lián)接副和部件發(fā)生磨損、扭曲變形等。

2　設(shè)備故障狀態(tài)的跡象

設(shè)備故障狀態(tài)的跡象在設(shè)備中的表象主要有：

2.1　輸出參數(shù)的變化

設(shè)備臺班生產(chǎn)率降低，油機(jī)耗油量與工作時間、工作量的比例增加等的變化。

2.2　振動異常

振動是機(jī)械運行過程中的屬性之一，但不正常的振動常常是測定設(shè)備故障的有效手段。

2.3　聲響異常

機(jī)械在運轉(zhuǎn)過程中，在正常狀態(tài)下發(fā)出的聲響應(yīng)是均勻與輕微的。當(dāng)設(shè)備在正常工況條件下發(fā)出雜亂而沉重的聲響時，提示設(shè)備出現(xiàn)異常。所以，對噪聲異常的故障跡象必須認(rèn)真對待，仔細(xì)檢查，正確判斷。

2.4　過熱現(xiàn)象

工作中，常常發(fā)生發(fā)動機(jī)、制動器、軸承等部位超出正常工作狀態(tài)的溫度變化。如不及時發(fā)現(xiàn)，并診斷與排除，將引起機(jī)件燒毀等事故。

2.5　磨損殘余物的激增

通過觀察油箱、齒輪箱、軸承、齒輪等零件的磨損殘余物，并定量測定油樣等樣本中磨損微粒的多少，即可確定機(jī)件磨損的程度。

2.6　裂紋的擴(kuò)展

通過機(jī)械零件表面或內(nèi)部缺陷（包括焊接、鑄、鍛造、壓延等）的變化趨勢，特別是裂紋缺陷的變化趨勢，判斷機(jī)械故障的程度，并對機(jī)件強度進(jìn)行評估。

3　設(shè)備故障診斷的實施

通過對設(shè)備故障的產(chǎn)生原因及現(xiàn)象的分析，使我們對故障的診斷有了明確的目的性。目前，對各種設(shè)備的故障診斷實施技術(shù)，已從傳統(tǒng)的感官直接判斷，進(jìn)入到利用現(xiàn)代振動、聲、光、電學(xué)理論以及各種現(xiàn)代測試技術(shù)、信息處理、識別技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的方向發(fā)展。

智能診斷與遠(yuǎn)程診斷

3.1　振動檢測技術(shù)

振動檢測系統(tǒng)可通過對機(jī)械振動信號的拾取、放大，顯示振動的峰值，以了解機(jī)械的振動狀態(tài)。主要設(shè)備有測振用傳感器、放大器等。

3.2　音響檢測技術(shù)

現(xiàn)代音響檢測技術(shù)是通過對聲波的聲速、波長、周期、頻率及聲壓的測量、監(jiān)測和判斷設(shè)備的聲波變化，對設(shè)備故障實施診斷。主要設(shè)備為噪聲測量儀。

3.3　光學(xué)檢測技術(shù)

近年來，光學(xué)技術(shù)得到了快速的發(fā)展并被應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域。例如，在數(shù)控機(jī)床中光柵系統(tǒng)的應(yīng)用。光柵測量是利用光的衍射原理，通過疊放的光柵的相對運動，產(chǎn)生與之同步移動的莫爾條紋信號，然后通過讀數(shù)頭與后續(xù)電路，將導(dǎo)軌、工作臺的位置等信號轉(zhuǎn)變成信號讀出來，其讀數(shù)分辨率可達(dá)5nm。當(dāng)兩塊相同的長光柵跌合，如果柵線的夾角很小時，莫爾條紋的方向與光柵條紋方向近似垂直。光柵盤上黑白刻線的相對移動，會產(chǎn)生光強度周期性變化，此光信號經(jīng)光電池轉(zhuǎn)換成為周期性的電信號，對電信號進(jìn)行分析處理，就可獲得光柵相對移動的位移量。

3.4　人工智能診斷

近年來，人工智能和計算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，在機(jī)械診斷中的運用也越來越廣泛。國內(nèi)外不乏成功的實例。例如，用于大機(jī)組和燃?xì)廨啓C(jī)的診斷專家系統(tǒng)、采用概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自組織映象和徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)等的智能診斷神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。Zadeh曾將專家系統(tǒng)、模糊集合、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、概率計算和遺傳算法統(tǒng)稱為軟計算。將軟計算中各種方法集成，形成各種類型的混合系統(tǒng)，如用于診斷的模糊專家系統(tǒng)、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，使各種方法互相取長補短，相輔相成，是一種值得關(guān)注的動向。

3.5　遠(yuǎn)程診斷

遠(yuǎn)程診斷是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。目前尚處于初始階段。前面提到，設(shè)備診斷的案例積累，不能僅僅依靠單個工廠，必須一個行業(yè)，乃至制造廠、使用廠和研究單位的社會性協(xié)作。從這一角度看，遠(yuǎn)程診斷將發(fā)揮極其重要的作用。就當(dāng)前而言，首先要解決的是數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一問題。沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，就談不上診斷信息的交流，也談不上遠(yuǎn)程診斷，其結(jié)果只能是各個外國公司壟斷我國重大關(guān)鍵設(shè)備的運行經(jīng)驗。為此，不少學(xué)者強烈呼吁迅速促成、完善這一工作。這是我國機(jī)械診斷技術(shù)發(fā)展的一件大事，有著深遠(yuǎn)意義。

篇4

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)；機(jī)械故障診斷與維修；課程；教學(xué)方法

1科學(xué)制定教學(xué)內(nèi)容

教師的教學(xué)內(nèi)容是影響學(xué)生對農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷與維修相關(guān)知識學(xué)習(xí)的直接因素，教師要根據(jù)教材制定科學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計劃。原有的機(jī)械故障診斷與維修教材的篇幅較長，而且內(nèi)容以計算分析、理論知識講解為主，內(nèi)容已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前的教學(xué)需求，另外，隨著技術(shù)的進(jìn)步，許多新的技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷與維修當(dāng)中，教材更新不及時，教師教學(xué)內(nèi)容不更新，直接導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的知識無法與實際結(jié)合起來。因此，教師在安排教學(xué)內(nèi)容的時候要對課程內(nèi)容進(jìn)行篩選，并增添新的內(nèi)容。例如，教材上對機(jī)械的維修主要集中在機(jī)械發(fā)生故障的事后，隨著技術(shù)手段的更新和維修理念的進(jìn)步，預(yù)防維修和計劃維修已經(jīng)成為了機(jī)械維修工作的主要方式，教師要將類似的內(nèi)容增添到教學(xué)內(nèi)容中，提高教學(xué)內(nèi)容的新穎性。

2創(chuàng)新教學(xué)方法

與農(nóng)業(yè)相關(guān)的專業(yè)需要與實踐相結(jié)合。農(nóng)業(yè)專業(yè)它以農(nóng)業(yè)生物科學(xué)為理論基礎(chǔ)，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)相結(jié)合，是綜合性很強的專業(yè)，不僅包括了生物科學(xué)，還包含著自動化控制、工業(yè)設(shè)計等一系列應(yīng)用科學(xué)。農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)設(shè)立的主要目的就是為我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化提供農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計、制造、運用與維護(hù)的高素質(zhì)人才。長期以來，為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績，教師在教學(xué)過程中主要采用了灌輸式的教學(xué)方式，在這種教學(xué)方式下的學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力低下，學(xué)生的思維受到了局限，主觀能動性很低，大部分學(xué)生都在被動地接受老師的教課內(nèi)容[1]。但是，農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)作為一個實踐性很強的專業(yè)，需要提高學(xué)生的實踐能力。因此，在農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷與維護(hù)課程教學(xué)過程中需要老師對教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新。教師要在教學(xué)中把培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、自學(xué)能力、調(diào)動學(xué)生的主觀能動性作為教學(xué)的方向[2-3]。例如，在課堂上講解機(jī)械常見故障時讓學(xué)生提前在課下進(jìn)行調(diào)查，了解現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的幾種常見故障及維修方法，讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)的視頻，提前學(xué)習(xí)課程知識，教師在課上安排學(xué)生進(jìn)行交流，將常見故障進(jìn)行匯總整理，最后由教師補充不足的部分。另外，在實踐課堂上，教師要鼓勵學(xué)生動手操作，讓學(xué)生在動手過程中將理論知識與實際結(jié)合起來，進(jìn)一步了解常見的零件缺陷、機(jī)械故障振動診斷技術(shù)等，最終實現(xiàn)提高學(xué)生的實踐能力、自學(xué)能力的教學(xué)目標(biāo)，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化培養(yǎng)高素質(zhì)的農(nóng)業(yè)人才。

3建立合理的課程考核體系

課程考核是對農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的一次考察，能夠讓學(xué)生、教師、學(xué)習(xí)和社會了解到該專業(yè)人才培養(yǎng)情況。合理的課程考核體系能夠推動教學(xué)方式的創(chuàng)新，激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)機(jī)械故障診斷與維修課程的考核需要重點對學(xué)生實踐能力的考察，采用理論考試與實操考試兩種課程考核方式，理論考試放在學(xué)期末與其他科目一起考核，實操考核需要在實踐課上進(jìn)行技能考試，提高學(xué)生對實驗課的重視程度，減少出現(xiàn)高分低能學(xué)生的情況，真實反映專業(yè)人才培養(yǎng)的情況[4]。

篇5

【關(guān)鍵詞】高壓斷路器 機(jī)械故障 方法探討 故障診斷

中圖分類號：V351.31 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2013）35-043-01

前言：

機(jī)械故障是高壓斷路器的主要故障，常見的機(jī)械故障有傳動機(jī)構(gòu)變形、不良、電磁鐵卡塞、鎖扣失靈、觸頭磨損、螺絲松動、部件破裂、緩沖器故障等，可通過監(jiān)測斷路器動作過程中的振動信號，來識別出斷路器的機(jī)械故障或機(jī)械狀態(tài)。利用振動診斷方法有利于實現(xiàn)對斷路器的非侵入式的狀態(tài)監(jiān)測，且可很好地解決高壓隔離問題，因而振動診斷成為高壓斷路器機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測的合適手段。其內(nèi)容一般包括振動信號采集、特征提取、故障識別三個環(huán)節(jié)的內(nèi)容。目前，信號采集方面的工作已經(jīng)比較成熟，后二個環(huán)節(jié)尚在不斷完善中，筆者主要討論這二個環(huán)節(jié)的內(nèi)容。

一、特征提取

經(jīng)過20多年發(fā)展，高壓斷路器的振動診斷尚未有在工程中成功應(yīng)用的報道，還需要不斷地深入研究。尤其是，當(dāng)前的國家智能電網(wǎng)建設(shè)對實用化智能電器有著迫切的需求，如何利用振動診斷較好地解決高壓斷路器機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測問題顯得更加突出。從斷路器振動信號中提取的特征參量可以是時間信息、頻率信息、時間和頻率的綜合信息、以及表征信號特征的某些指數(shù)等。相對應(yīng)的，可將這些特征提取方法分類為時域法、頻域法、時頻法和數(shù)據(jù)序列法，應(yīng)用中通常將幾種不同的方法相組合。

1、時域法

時域法直接從時域振動信號中提取事件發(fā)生的時刻、幅值及表達(dá)時域波形變化的指標(biāo)來作為特征。在斷路器機(jī)械故障振動診斷中得到應(yīng)用的有短時能量法、包絡(luò)譜分析等。

1）短時能量法。短時能量分析的基本思想是將時域信號序列的指數(shù)變換經(jīng)過窗函數(shù)濾波得到能量函數(shù)序列，再進(jìn)行分析。相對于傳統(tǒng)的中值濾波法、時域包絡(luò)法、自相關(guān)法等，短時能量法能提高信噪比，獲得較高精度的振動事件起始時刻信息。利用多個傳感器測量斷路器各相的振動信號，在選擇合適的窗函數(shù)的基礎(chǔ)上，采用短時能量法能精確獲得斷路器的合閘同期性與合閘時刻等狀態(tài)參數(shù)。且研究表明承載電流對該方法的影響很小，對于斷路器狀態(tài)的在線監(jiān)測具有重要意義。

2）包絡(luò)譜分析。利用時域信號的包絡(luò)譜，不但能夠獲得線圈動作、觸頭接觸、緩沖動作等振動事件發(fā)生的時間，還能反映出振動事件的強烈程度。對斷路器振動信號進(jìn)行經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解，

從時間分辨率較好分量的包絡(luò)譜中提取時間信息，具有明確的物理意義，通過與標(biāo)準(zhǔn)值比較，

便于判斷斷路器的工況。

2、頻域法

頻域法將斷路器的振動信號變換到頻域，根據(jù)頻率的分布和變化來判定故障類型和故障程度，例如細(xì)化頻譜分析、模態(tài)分析等。

1）細(xì)化頻譜分析。細(xì)化頻譜分析是為解決常規(guī)傅里葉變換頻率分辨率不高的問題而產(chǎn)生的。對快速傅里葉變換（FFT）、細(xì)化FFT（ZFFT）、線性調(diào)頻Z變換（CZT）進(jìn)行比較分析，并將CZT引入斷路器振動信號分析。通過仿真和實測信號的細(xì)化頻譜分析表明，CZT方法有助于提高斷路器振動信號頻域分辨率。

2）模態(tài)分析。模態(tài)作為機(jī)械結(jié)構(gòu)的固有振動特性，一般以固有頻率、阻尼比和振型來表示。選用固有頻率和振型作為特征參量，并結(jié)合線圈電流、接觸電阻、觸頭行程等信息，來判斷材料疲勞、連接松動、觸頭磨損等問題。該方法只適合于離線測試，且測試時需要額外的設(shè)備來對斷路器施加激勵。

3、時頻法

時頻法能兼顧時間和頻率，較好地表達(dá)信號的局部特征，特別適合于對非平穩(wěn)信號的分析。目前，在斷路器機(jī)械故障振動診斷中應(yīng)用的有小波分析、小波包分析、經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解、希爾伯特變換等。

1）小波分析。小波分析具有可變的時頻分辨率，在低頻段頻率分辨率高、時間分辨率低，高頻段時間分辨率高、頻率分辨率低。一般可利用小波分解來抽取或重構(gòu)振動信號，從而達(dá)到提取有用信號、去除干擾的目的。用小波分解各尺度上的奇異性指數(shù)來計算對應(yīng)振動信號包絡(luò)的奇異性指數(shù)，可用奇異性指數(shù)作為特征參數(shù)來進(jìn)行故障診斷。構(gòu)造振動信號的解析信號，利用對解析信號的小波變換來觀察即時頻率變化，也是判斷斷路器狀態(tài)的一種可行方法。另外，振動信號的小波變換能生成時間—尺度平面上的譜圖，正常信號和故障信號的譜圖存在明顯區(qū)別，也可利用該特征診斷不易識別的小故障。

2）小波包分析。相較于小波分析，小波包能保證在全頻段都具有很高的分辨率，在許多應(yīng)用中用小波包分析來替代小波分析。經(jīng)常依據(jù)小波包分解后各個頻帶的幅值、能量等，選定節(jié)點系數(shù)作為特征向量或選取特定頻帶的節(jié)點進(jìn)行信號重構(gòu)以消除噪聲干擾。重構(gòu)的信號可通過短時能量分析、信息熵、雙譜估計[17-19]等方法得到特征量。

3）經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解。經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解是一種處理非平穩(wěn)、非線性信號的方法。該方法將信號序列分解成多個不同頻段的固有模態(tài)分量和一個殘量之和，能很好地突出信號的局部特征?？衫媒?jīng)驗?zāi)B(tài)分解來抽取或重構(gòu)振動信號，再通過包絡(luò)譜分析、希爾伯特譜的能量熵[20]等方法構(gòu)造特征量；或者直接用固有模態(tài)分量的能量熵構(gòu)造特征量。

4）希爾伯特變換。希爾伯特變換是從實信號構(gòu)造解析信號的常用方法。有研究者用希爾伯特變換從小波分解或者小波包分解后的信號中進(jìn)一步提取信號包絡(luò)、相位和瞬時頻率等信息來評估斷路器的狀態(tài)。希爾伯特變換與經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解相結(jié)合構(gòu)成希爾伯特—黃變換，其希爾伯特譜很好地表示了信號時頻分布特性，可作為故障診斷的依據(jù)。

4、數(shù)據(jù)序列法

數(shù)據(jù)序列分析方法著眼于通過少量數(shù)據(jù)直接得到某種數(shù)學(xué)模型或數(shù)值，而不在意數(shù)據(jù)的具體物理意義，從模型中得出數(shù)據(jù)的本質(zhì)特征，如積分參數(shù)法、分形方法、信息熵、相空間重構(gòu)等。

1）積分參數(shù)法。其基本思想是通過對振動信號的時域或頻域數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加權(quán)積分，將波形中細(xì)微的變化累積放大，以期通過擬合積分曲線來區(qū)分?jǐn)嗦菲鳡顟B(tài)的目的。

2）分形方法。分形維數(shù)是對復(fù)雜形體不規(guī)則性的一種度量。相同狀態(tài)斷路器振動信號的局部分形維數(shù)曲線具有良好的一致性，而在不同狀態(tài)下其分形維數(shù)曲線則具有很好的區(qū)分度。因而可利用振動信號的分形維數(shù)曲線作為高壓斷路器機(jī)械機(jī)構(gòu)信息特征量。

3）信息熵。與分形維數(shù)類似，信息熵可對數(shù)據(jù)的復(fù)雜程度進(jìn)行度量。因而信息熵通常被用來對小波包分解、經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解或者譜圖的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行量化表達(dá)。

4）相空間重構(gòu)。相空間重構(gòu)的基本思想在于用系統(tǒng)的一個觀察量（如一個時間序列）可以重構(gòu)系統(tǒng)的等價狀態(tài)空間，即相空間。因而，可利用斷路器振動信號來重構(gòu)整個斷路器的狀態(tài)空間。實際應(yīng)用中，相空間的步長和嵌入維數(shù)選取是關(guān)鍵，目前還沒有通用的方法。通過多次試驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)嵌入維數(shù)達(dá)到10以上時，不同機(jī)械狀態(tài)下的相空間關(guān)聯(lián)維數(shù)基本趨于相應(yīng)的固定值，可作為特征量。

二、故障識別方法

基本的故障識別可分為基于規(guī)則、基于模型和基于案例的3類方法。為取得好的識別結(jié)果，

可將多種方法結(jié)合使用。在斷路器故障診斷領(lǐng)域內(nèi)，基于規(guī)則的方法借助于專家知識達(dá)到故障識別的目的，實際應(yīng)用中經(jīng)驗和知識的積累還有所欠缺，應(yīng)用較少；基于模型的方法要求對斷路器系統(tǒng)及其故障機(jī)理有深入的理解，而斷路器系統(tǒng)的復(fù)雜性、多學(xué)科交叉的特點限制了其發(fā)展；基于案例（基于指紋）的方法將待診斷的案例與已有案例進(jìn)行比對分析，從而達(dá)到分類或故障診斷的目的，目前應(yīng)用最多。在高壓斷路器振動診斷的早期，一般采用相關(guān)系數(shù)、χ平方偏差測試、動態(tài)時間規(guī)整法等，隨著人工智能的發(fā)展，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、人工免疫網(wǎng)絡(luò)等新方法被引入。

篇6

主要分析了工程機(jī)械曲柄連桿機(jī)構(gòu)的故障以及產(chǎn)生故障的原因，診斷曲柄連桿機(jī)構(gòu)的故障，最后著重探討了應(yīng)對曲柄連桿機(jī)構(gòu)故障的一些排除方法。為解決發(fā)動機(jī)故障提供參考意見。

關(guān)鍵詞：

曲柄連桿機(jī)構(gòu)；工程機(jī)械；故障診斷；排除方法

1工程機(jī)械曲柄連桿機(jī)構(gòu)故障現(xiàn)象及原因

1．1活塞敲缸現(xiàn)象及原因分析

（1）現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)動機(jī)在工作時，氣缸壁與活塞碰撞，從而發(fā)生出聲響，則稱之為活塞敲缸，主要現(xiàn)象表現(xiàn)為：當(dāng)發(fā)動機(jī)在運轉(zhuǎn)時，發(fā)出“當(dāng)、當(dāng)、當(dāng)”節(jié)奏聲音；隨著發(fā)動機(jī)溫度升高，異常的響聲會逐漸減少或者消失；發(fā)動機(jī)排出藍(lán)白色的煙色。

（2）分析原因。首先第一點，是因為氣缸壁與活塞之間的間隙原因。當(dāng)發(fā)動機(jī)在工作時，活塞頂部會有氣體壓力存在，在作功和壓縮過程當(dāng)中，排氣和進(jìn)氣兩個行程要小于氣體對活塞的作用力，在作功過程當(dāng)中，轉(zhuǎn)過共線位置時候的連桿會呈現(xiàn)出傾斜狀態(tài)，從而活塞會出現(xiàn)側(cè)壓力，這時候活塞一側(cè)就會被壓在氣缸壁的左邊。壓縮過程中，活塞頂部有壓縮氣體壓力存在，轉(zhuǎn)過共線位置一直到越過止點時，壓縮氣體會將活塞壓在氣缸的另一側(cè)。因此，引起氣缸壁與活塞之間的間隙原因主要在于氣體壓力作用導(dǎo)致的，將活塞壓在氣缸壁上，當(dāng)活塞運動時就會發(fā)生響聲，會導(dǎo)致氣缸壁與活塞的磨損。連桿扭轉(zhuǎn)的原因，連桿承受著慣性力、氣體壓力、旋轉(zhuǎn)離心力等，主要是做擺動較高速的長桿，由于連桿受力原因多變，容易導(dǎo)致連桿出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象，如果發(fā)動機(jī)在不正常的燃燒情況之下，會造成連桿彎曲，之后連桿兩端的軸線就會出現(xiàn)不平衡狀態(tài)，連桿回轉(zhuǎn)也不會在同一平面內(nèi)，連桿活塞與活塞銷擺動時候，會與氣缸壁發(fā)生碰撞而發(fā)出異響。

1．2活塞銷響

（1）現(xiàn)象?；钊N響的現(xiàn)象主要發(fā)出“咯兒”響聲，而且聲音比較尖銳，當(dāng)?shù)∷佥^高時候，這種聲響較為清晰。

（2）原因分析?；钊N主要承受著沖擊負(fù)荷，壓緊活塞銷，從而在運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生磨損。久而久之，由于修理不當(dāng)導(dǎo)致增大配合間隙，當(dāng)間隙增大到一定程度，活塞運動時，其方向、加速度大小也由于活塞位置而發(fā)生相應(yīng)的改變，活塞銷與活塞的壓緊也會產(chǎn)生相應(yīng)的變化，從而發(fā)出撞擊的響聲，如果沒有油的時候，活塞銷的異響就會更加的清晰明顯。

1．3連桿軸承

（1）現(xiàn)象，連桿軸承會因為軸徑與連桿軸承之間的碰撞，而發(fā)出聲響，當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時，會發(fā)出“當(dāng)”節(jié)奏金屬敲擊聲音，單缸斷火之后會消失或者減少響聲，隨著負(fù)荷量逐漸的增大而響聲也會逐漸的增大，轉(zhuǎn)速提升會伴隨著機(jī)油壓力下降現(xiàn)象。

（2）原因分析。發(fā)動機(jī)工作時，由于連桿軸承與軸徑配合間隙過大，導(dǎo)致連桿軸承發(fā)出異響，主要原因是因為磨損、連桿螺栓松動、修理發(fā)動機(jī)時，配合間隙不當(dāng)導(dǎo)致間隙過大，致使連桿軸承發(fā)出響聲。

1．4整體式曲軸主軸承響

（1）現(xiàn)象，發(fā)動機(jī)加速較為突然，敲擊聲會發(fā)出“剛”聲響，嚴(yán)重時還會發(fā)生機(jī)體振動現(xiàn)象，隨著負(fù)荷增大響聲也隨之而增強，較近的兩個缸位斷火時，聲響會消失或者是減弱，并會伴隨著機(jī)油壓力下降現(xiàn)象。

（2）原因分析。在正常工作當(dāng)中，曲軸主軸頸與軸承發(fā)生磨損，導(dǎo)致過大配合間隙，磨損緩慢且平穩(wěn)，大部分都發(fā)生在損耗期間。由于發(fā)動機(jī)系統(tǒng)故障、發(fā)動機(jī)溫度升高、油質(zhì)量較差等原因，致使油不良，便會在磨損進(jìn)程中導(dǎo)致增大配合間隙。此外，曲軸主軸承蓋螺栓松動也會導(dǎo)致增大間隙。

1．5曲軸軸向竄動聲響

（1）現(xiàn)象，比較于曲軸主軸承聲響，曲軸軸向竄動聲響與曲軸主軸承聲響有些類似。

（2）原因分析。軸承軸向間隙必須要有，但是有了間隙之后，由于受到軸向的影響，會導(dǎo)致曲軸前后竄動。為了限制竄動，一般會采用止推墊安裝在曲軸上，當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時，曲軸止推墊必然會產(chǎn)生磨損，如果止推墊磨損必將會增大軸向間隙，會因為前后竄動而發(fā)出聲響。

2工程機(jī)械曲柄連桿機(jī)構(gòu)故障診斷與排除

2．1活塞敲缸故障診斷與排除

診斷活塞敲缸故障，要根據(jù)現(xiàn)象對活塞敲缸情況就進(jìn)行確定，拆下噴油器，向氣缸注入機(jī)油，撬動飛輪，估計機(jī)油流入活塞周圍間隙后啟動發(fā)動機(jī)。如果活塞敲缸響聲消失，則說明是活塞敲缸故障。如果在早期就發(fā)生活塞敲缸故障時，主要原因是因為活塞銷、活塞銷襯套、連桿軸承過緊，從而導(dǎo)致活塞產(chǎn)生拉傷，這時應(yīng)當(dāng)進(jìn)行單缸斷火實驗，如果斷火之后異響消失，則表明有活塞敲缸，應(yīng)當(dāng)深入檢查，采用針對性的措施來排除故障。如果在使用階段發(fā)生故障，大部分的主要原因在于連桿變形原因，進(jìn)行單缸斷火實驗，斷火之后如果異響沒有消失，說明是由于連桿變形引起的活塞敲缸，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步深入檢查和校正。如果在損耗期間發(fā)生活塞敲缸，隨著溫度變化而不斷變化響聲，排氣管有藍(lán)白色的煙，大部分是因為氣缸壁與活塞磨損造成過大配合間隙，應(yīng)當(dāng)立即檢修發(fā)動機(jī)。

2．2活塞銷響故障診斷與排除

活塞銷響故障發(fā)生，一般都是在損耗階段，如果具有較高怠速，或者是油門抖動時，產(chǎn)生的異響是非常明顯的。發(fā)動機(jī)溫度逐漸升高，活塞銷響的異響也隨之而不斷增大，單缸斷火時的異響有變化。如果出現(xiàn)以上現(xiàn)象，則可以診斷為活塞銷響。拆卸之后應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行檢查，對其進(jìn)行更換，使得活塞銷配合間隙符合要求。

2．3連桿軸承故障診斷與排除

如果在正常使用階段、早期故障期間發(fā)生連桿軸承響聲。大部分是因為連桿螺栓松動原因，堵塞了油路、連桿軸承裝配不恰當(dāng)?shù)仍?。單缸斷火實驗之后，對缸位進(jìn)行確定，如果單缸斷火之后響聲消失或者逐漸減小，則表明這個缸位有故障，否則表明故障在其他缸位當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)檢查。如果在損耗期間發(fā)生連桿軸承異響，并且伴隨著機(jī)油壓力下降現(xiàn)象，表明每個缸位連桿軸承有過大的間隙，應(yīng)當(dāng)及時修理發(fā)動機(jī)。

2．4整體式曲軸主軸承響診斷與排除

如果發(fā)生在正常使用階段，或者是早期階段，曲軸主軸承響大部分是因為個別軸承蓋松動，或者是油路被堵塞，使得軸承磨損從而導(dǎo)致出現(xiàn)過大的間隙。這時候采用相鄰的兩個缸位進(jìn)行斷火實驗，對缸位進(jìn)行確定，如果斷火實驗時候響聲消失或是逐漸減小，則表明這兩個缸位軸承有響聲，如果在損耗期間發(fā)生整體式曲軸主軸承響，伴隨著機(jī)油壓力下降現(xiàn)象，則說明軸承之間的間隙過大，應(yīng)當(dāng)對發(fā)動機(jī)進(jìn)行全方位維修。

2．5曲軸軸向竄動聲響診斷與排除

一般在使用很久之后，才會發(fā)出曲軸軸向竄動聲響，怠速時候就能聽到很清晰的“剛”金屬響聲。如果踩下離合器踏板就會減少異響，或者異響消失。這表示曲軸軸向竄動響。如果發(fā)動機(jī)在停轉(zhuǎn)狀態(tài)時，可以撬動飛輪，安裝百分表測量，如果曲軸軸向竄動測量超過一定范圍或者是數(shù)值，則說明曲軸軸向竄動出現(xiàn)異響，應(yīng)當(dāng)立即更換曲軸止推墊。

3總結(jié)

綜上，采用圖文結(jié)合的方式，介紹了發(fā)動機(jī)異響故障診斷方法以及排除方法。以實際情況，主要從工作原理、結(jié)構(gòu)以及檢測故障三方面進(jìn)行了詳細(xì)的論述。針對以上異響診斷，必須充分掌握異響的規(guī)律以及診斷方法，只有對這兩方面進(jìn)行熟悉了解，異響故障以及排除就容易得多。

參考文獻(xiàn)：

［1］郝偉，王愛紅．發(fā)動機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)異響故障診斷與排除［J］．機(jī)械管理開發(fā)，2001．

［2］陳然．內(nèi)燃機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的力學(xué)行為分析［D］．中北大學(xué)，2015．

篇7

關(guān)鍵詞：機(jī)械故障診斷技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢

中圖分類號：U226.8+1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

隨著科技的不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)備的功能越來越完善，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜。從另一方面看，維護(hù)修理費用也在不斷上升。由于需要維護(hù)的區(qū)域廣，維護(hù)修理的對象種類繁多，因而需要花費大量的人力、物力和財力進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)，維護(hù)人員不足、維護(hù)手段落后等等己成為管理中的薄弱環(huán)節(jié)會導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)各種故障，會導(dǎo)致設(shè)備無法正常運轉(zhuǎn)。機(jī)械設(shè)備在很多大型裝備中處于核心部位，技術(shù)復(fù)雜，但由于機(jī)組停機(jī)后許多產(chǎn)生故障的原因不能通過設(shè)備運行來進(jìn)行診斷，設(shè)備停機(jī)后進(jìn)行故障診斷將增加故障檢測、診斷和確定故障的難度，這就使得故障的發(fā)現(xiàn)，診斷和處理受到延誤，嚴(yán)重影響設(shè)備的正常使用，可能造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。因此加強機(jī)械設(shè)備故障診斷問題的研究是非常有實際意義的工作。

設(shè)備診斷技術(shù)主要包含兩個方面的內(nèi)容：一是對設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測; 二是在發(fā)現(xiàn)異常情況后對設(shè)備的故障進(jìn)行分析、診斷。掌握設(shè)備的現(xiàn)在狀態(tài)與異常或故障之間的關(guān)系，以預(yù)測未來的技術(shù)。

1 機(jī)械設(shè)備故障的特點

1.1 隨機(jī)特性。由于機(jī)械設(shè)備運行的過程多為動態(tài)隨機(jī)過程，因此，這里的所說的“隨機(jī)”一詞中就包含了兩方面含義：一是不同時刻的觀測數(shù)據(jù)是不可重復(fù)的，這就說明用監(jiān)測數(shù)據(jù)直接判斷機(jī)械運行過程中產(chǎn)生的故障就是不可靠的，就不得不從統(tǒng)計層面上去分析；二是表征機(jī)器工況狀態(tài)的特征值也在一定范圍內(nèi)發(fā)生了很大變化，機(jī)器的運行過程可以用數(shù)學(xué)方法來描述，使用不同的機(jī)器，其動態(tài)特性模型參數(shù)和特征方程也就各不相同，這樣就直接導(dǎo)致工況狀態(tài)的特征域之間出現(xiàn)差異。

1.2 從系統(tǒng)特性看，除了連續(xù)性、間歇性、離散性、突發(fā)性、趨勢性、隨機(jī)性等特性外，機(jī)械設(shè)備是由成百上千個零件裝配而成的，在各個零部件之間出現(xiàn)了相混合的狀況，所以機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)的故障具有多層次性。

2 機(jī)械設(shè)備故障規(guī)律

2.1 早期故障期

對于處在早期故障期的設(shè)備來說，在初期是故障率很高的，隨著時間的推移，故障率也明顯下降了。從另一個角度看，機(jī)械產(chǎn)品的早期故障期也可以被稱為“磨合期”。在這一期間內(nèi)，其時間究竟多長均是隨著產(chǎn)品、系統(tǒng)的設(shè)計與制造質(zhì)量而變動的，并且在此期間產(chǎn)生的一系列故障主要是兩方面導(dǎo)致的：一個是設(shè)計、制造上的缺陷所致；另一個是使用環(huán)境不當(dāng)所造成的。

3.2 偶發(fā)故障期

進(jìn)入偶發(fā)故障期，設(shè)備故障率基本處于平穩(wěn)的狀態(tài)，并逐步地趨向定值。所以，在偶發(fā)故障期，機(jī)械故障隨時有可能會發(fā)生，但是故障率是最低的，也是相對平穩(wěn)的。基于這一點來說，這也可以被叫做是設(shè)備的最佳狀態(tài)期或正常工作期。在偶發(fā)故障期出現(xiàn)的故障，主要是因設(shè)計、使用不當(dāng)、維修不力所引起的。因此，為了解決這一問題，可以通過提高設(shè)計質(zhì)量來不斷改進(jìn)機(jī)械的使用管理，并加強診斷和監(jiān)視，做好保養(yǎng)工作，最經(jīng)將故障率降到最低。

3.3 耗損故障期

一般情況下，在設(shè)備使用的后期，故障率將開始出現(xiàn)上升趨勢。其原因主要是由于設(shè)備零部件的磨損、疲勞、腐蝕、老化等因素造成的。設(shè)備故障率在每個階段的變化，已經(jīng)真實地反映出設(shè)備從磨合、調(diào)試、正常工作到大修或報廢故障率變化的一系列規(guī)律。在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，尤其是機(jī)電液一體化技術(shù)被廣泛地應(yīng)用到生產(chǎn)中去，那么簡單的機(jī)械設(shè)備必將轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C(jī)輔助控制的大型復(fù)雜設(shè)備。過去的觀點認(rèn)為：設(shè)備使用時間越長磨損越嚴(yán)重，同時故障率也會隨之上升，而現(xiàn)在對比發(fā)現(xiàn)，這樣的論斷是不正確的，故障率還可能是與時間相關(guān)的，使用時間也是影響設(shè)備可靠性的一大因素。

3.4 維修策略的選擇

設(shè)備維修策略選擇應(yīng)遵循的原則：首先，通過維修，恢復(fù)設(shè)備規(guī)定的一些功能，目的是消除設(shè)備修前存在的缺陷及提高設(shè)備的可靠性，只有這樣才能夠充分地利用起零、部件的有效壽命；其次，確保維修費用與設(shè)備停修對生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)損失兩者之和為最小。

1) 定期維修

定期維修是一種以時間為基礎(chǔ)的預(yù)防檢修方式，也被稱為計劃檢修。這一維修方式是根據(jù)設(shè)備磨損的統(tǒng)計規(guī)律或經(jīng)驗進(jìn)行事先檢修設(shè)備周期、檢修類別、檢修設(shè)備內(nèi)容及檢修方式。該維修方法不僅僅適合于已知設(shè)備磨損規(guī)律的設(shè)備，還適用于難以隨時停機(jī)進(jìn)行檢修的流程工業(yè)、自動生產(chǎn)線設(shè)備。

2) 狀態(tài)維修

狀態(tài)維修是以設(shè)備狀態(tài)為基礎(chǔ)、以設(shè)備狀態(tài)發(fā)展趨勢的預(yù)測為依據(jù)的一種檢修方式，也叫做視情維修。這一方法主要是根據(jù)對設(shè)備的日常檢查、定期重點檢查、故障診斷所提供的多方面信息，再經(jīng)過系統(tǒng)分析來判斷出設(shè)備的健康和性能狀況及其今后的發(fā)展趨勢，設(shè)備在故障發(fā)生以前，可以將性能降低到規(guī)定的故障率以前，從而進(jìn)行有計劃地安排檢修。

3) 事后維修

事后維修是指設(shè)備發(fā)生故障或其它失效時進(jìn)行的非計劃性維修，僅用于對生產(chǎn)影響極小的非重點設(shè)備、有冗余配置的設(shè)備，所以也叫做故障維修。

4 機(jī)械故障診斷的應(yīng)用

最初的機(jī)械故障診斷方法主要有：手摸、耳聽、眼看，當(dāng)機(jī)械故障診斷技術(shù)出現(xiàn)之后，在設(shè)備故障診斷技術(shù)出現(xiàn)以后，這種局面并沒有從根本上得到改善。目前，機(jī)械故障診斷技術(shù)可以根據(jù)不同的信號類型，分為溫度診斷、油液分析、聲振診斷、光譜分析等。在診斷技術(shù)發(fā)展的起步階段，因受技術(shù)條件的限制，人的因素就處于主導(dǎo)地位，由人去分析儀器處理后的信號。

近幾年來，人工智能(AI)的發(fā)展，診斷自動化、智能化的要求也陸續(xù)變?yōu)楝F(xiàn)實。復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備診斷技術(shù)是以設(shè)備的故障機(jī)理為基礎(chǔ)的，主要通過準(zhǔn)確采集和檢測反映設(shè)備狀態(tài)的各種信號，在這一過程中利用現(xiàn)代信號處理技術(shù)將信號進(jìn)行相應(yīng)變換，最后將反映設(shè)備各狀態(tài)的信息提取出來。常用的故障診斷方法有如下幾點：

基于模糊理論的故障診斷，模糊診斷方法針對某些具有不確定性狀態(tài)的系統(tǒng)，或者獲取的信息不完整的情況。模糊診斷主要使用兩種方法，一種是基于模糊理論的診斷方法，其做法是將模糊集劃分成不同水平的子集，以此來判斷故障可能屬于哪個子集；還有一種是基于模糊關(guān)系及合成算法的診斷方法，先建立征兆與故障類型之間的因果關(guān)系矩陣，然后再建立故障與征兆的模糊關(guān)系方程。盡管這種方法可解決故障診斷中的不確定性問題，但是模糊診斷知識獲取比較困難，尤其是故障與征兆的模糊關(guān)系較難確定，對于學(xué)習(xí)能力差的人來說，很容易發(fā)生漏診或誤診的情況。另外，模糊語言變量是用模糊數(shù)(即隸屬度)表示的，那么，該如何去實現(xiàn)語言變量與模糊數(shù)之間的轉(zhuǎn)換就成了一大難題。

5 結(jié)語

綜上所述，通過上文的深入分析，使機(jī)械設(shè)備故障的特點、故障規(guī)律與維修策略以及故障診斷常用幾種方法更明確，有利于機(jī)械設(shè)備在今后的實際應(yīng)用中，故障發(fā)生頻率降到最低。

參考文獻(xiàn)

[1]王琳.機(jī)械設(shè)備故障診斷與監(jiān)測的常用方法及其發(fā)展趨勢.武漢工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2000年03期

篇8

由于汽車上的螺栓、螺母是作為連接緊固用的，如缸蓋、連桿軸承蓋和軸承蓋，為保證其工作的可靠性，其螺栓、螺母都應(yīng)該有足夠的預(yù)緊力（各機(jī)型產(chǎn)品的不同預(yù)緊力大小在其說明書中都有明確規(guī)定）。這個道理很容易明白，而且正是由于這里需“足夠的預(yù)緊力”，一般的駕駛員自然以為螺栓擰得越緊越好。但過猶不及，如果擰得過緊的話（超過規(guī)定扭矩值），一方面將使聯(lián)接件在外力作用下永久變形、裂紋和凸起，造成結(jié)合面不平；另一方面將使螺栓產(chǎn)生拉伸永久變形，預(yù)緊力反而下降，甚至造成滑扣或折斷。

二、機(jī)溫越低越好

如果一對路計算機(jī)CPU發(fā)燙的程度已經(jīng)超過了正常水平的話，這個計算機(jī)十有八九有問題；如果一個人的體溫已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了正常體溫的話，這人的毛病就不能等閑視之；同樣，如果一對路汽車發(fā)動機(jī)的機(jī)體溫度過高的話，這個機(jī)器的性能就不會好到哪兒去。從專業(yè)的角度來說，機(jī)體溫度過高時，發(fā)動機(jī)充氣效率下降，燃油系易產(chǎn)生氣阻，燃燒過程變壞，同時油變稀，零部件機(jī)械性能降低，磨損速度加快。這無疑是說發(fā)動機(jī)的機(jī)溫太高了不好，有些駕駛員動因此而得出機(jī)溫越低越好的結(jié)論，他們過早拆去保溫簾，打開百葉窗，甚至拆去節(jié)溫器。孰不知，機(jī)溫低也有機(jī)溫低的壞處：燃油流動性、蒸發(fā)性變差，燃燒過程變慢；發(fā)動機(jī)功率下降，油耗增加；同時條件變差，摩擦阻力增大，缸套易產(chǎn)生化學(xué)和電化學(xué)腐蝕。據(jù)試驗測定，在水溫為40℃時，擄套的磨損速度是水溫為90℃時的5倍―7倍。別忘了，發(fā)動機(jī)的最佳工作狀態(tài)時的機(jī)溫是80℃―90℃的水溫。

三、機(jī)油越多越好

由于一般的人都怕犯“撿芝麻丟西瓜”的錯誤，所以很多時候都是稀里糊涂兩手抓，結(jié)果在毫無意識的情況下還是“撿了芝麻丟了西瓜”。當(dāng)發(fā)動機(jī)底殼中的機(jī)油量不足時，機(jī)油泵會吸入空氣，軸承與軸頸等摩擦?xí)驒C(jī)油量少而不良，加劇磨損，甚至產(chǎn)生燒瓦抱軸事故。一些駕駛員擔(dān)心因為少加機(jī)油而引起燒瓦，無視油底殼機(jī)油尺的上刻線，多多地給系加機(jī)油。這樣雖然能降低燒瓦的可能性，但發(fā)動機(jī)工作時曲軸柄、連桿大端劇烈攪動機(jī)油，不僅增加了發(fā)動機(jī)工作時內(nèi)部工率損失，在激濺到缸壁上的機(jī)油增加，易產(chǎn)生燒排機(jī)油故障，同時加劇了燃燒室內(nèi)的積炭?？梢?，弄清楚自己需要哪些芝麻哪個西瓜之后，才可能保證撿了芝麻還會擁有西瓜，將發(fā)動機(jī)油底殼中的機(jī)油控制好，魚和熊掌就可以兼得了。

四、充電電壓越高越好

現(xiàn)在許多年輕人都崇尚一種無拘無束的自由，而實際情況是：自由并不是真正毫無拘束，一般都會有一些條條框框限制著自由，無視這些條框的話，自由就會變成散漫甚至推動自由，同樣，很多的事情都有著其本身的一個“域”，超過這個“域”的活動都會或多或少地給自己帶來麻煩，比如發(fā)電機(jī)充電電壓的調(diào)整問題。當(dāng)發(fā)電機(jī)義電電壓過低時，蓄電池因充電不足容量下降；當(dāng)充電電壓值過高時，將導(dǎo)致蓄電池電解溫度升高，水分蒸發(fā)過快，使用壽命縮短，并容易損壞用電設(shè)備，所以“低了不好”不等同于“越高越好”。

五、保險絲越粗越好

保險絲是用來保護(hù)用電設(shè)備不被電流燒壞的，不符合要求的保險絲往往不能真正地起到“保險”作用。有些新駕駛員總喜歡用較粗的保險絲來減少換件麻煩，當(dāng)然，這樣做保險絲本身是“保險”了，但發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器及其他用電設(shè)備卻不保險了。因此，當(dāng)保險絲被燒斷時，不能不經(jīng)檢查就認(rèn)為保險絲太細(xì)，一定要先查找故障原因并予以排除，然后更換符合要求的保險絲，而不是比要求的要粗的保險絲。要知道，我們要“保險”的不是小小的一根保險絲，而是汽車用電設(shè)備和汽車甚至是您的生命安全。

六、傳動皮帶越緊越好

灰姑娘也許會因為略施粉黛變成了白雪公主，但是，脂粉越厚越漂亮？顯而易見，很多人都不會對這個結(jié)論點頭。其實，汽車美容和姑娘化妝是同樣的道理――過猶不及，而汽車發(fā)動機(jī)傳動皮帶的調(diào)整說明的也正是這個道理。汽車發(fā)動機(jī)的水泵、發(fā)電機(jī)等都用三角皮帶傳動。當(dāng)傳動帶松馳時，會產(chǎn)生打滑并加劇磨損，傳遞效率下降。但是，傳動帶調(diào)整過緊，易產(chǎn)生拉伸變形，縮短其使用壽命；同時皮帶輪軸及軸承易彎曲和損壞。因此，傳動帶緊度還是調(diào)整適合的好，不僅可以保證傳動效率損失較小，而且傳動帶的損壞也較小。按壓皮帶中部，當(dāng)其下沉量為兩端帶輪中心距的3％―5％時，可視為傳動帶的緊度合適。

七、添加劑越勤用越好

汽車發(fā)動機(jī)用油添加不但可以降低摩擦系數(shù)、減少發(fā)動機(jī)磨損尤其是活塞和汽缸之間的磨損，還可以對發(fā)動機(jī)進(jìn)行修復(fù)。一般來說，根據(jù)使用條件，添加適量合格的添加劑可以增加大修里程，提高整車的動力性。出于對發(fā)動機(jī)養(yǎng)護(hù)的目的，用戶一般都樂意勤加添加劑。而我國添加劑品牌繁多，幾乎所有的都沒有經(jīng)過嚴(yán)格的發(fā)動機(jī)臺架試驗，質(zhì)量上存在隱患，很多添加劑與油發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不但油變“漿糊”，失去應(yīng)有的效用，而且還會因此產(chǎn)生一些有毒物質(zhì)排放出來。這種情況下您若是還不加選擇地勤用各種添加劑，可就不是說有利于汽車的健康，而是有害于您的身體。

篇9

機(jī)械故障診斷技術(shù)，顧名思義，就是采用某種技術(shù)手段來預(yù)測即將發(fā)生的機(jī)械故障，判斷故障發(fā)生位置，為預(yù)防故障發(fā)生及排除故障提供技術(shù)支持，降低故障帶來的損失。早期，人們主要通過聽聲音、觸摸等方式判斷故障是否產(chǎn)生以及故障產(chǎn)生位置，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，各種計算機(jī)技術(shù)特別是現(xiàn)代信號處理技術(shù)被不斷的應(yīng)用到故障診斷技術(shù)中來，機(jī)械故障診斷技術(shù)已逐漸成為一門系統(tǒng)學(xué)科。

1)通用機(jī)械故障診斷技術(shù)研究現(xiàn)狀。最早開展機(jī)械故障診斷技術(shù)研究的是美國。20世紀(jì)60年代以后，隨著航天及航空技術(shù)的發(fā)展，對故障的預(yù)判及診斷提出了更高的要求，傳統(tǒng)故障診斷方法已不能滿足技術(shù)發(fā)展的需要，促使美國積極開展故障診斷技術(shù)的研究和開發(fā)工作。隨后，歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家相繼開展機(jī)械故障診斷技術(shù)研究[1]。20世紀(jì)80年代，在相關(guān)部門的支持下，國內(nèi)大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)也開始機(jī)械故障診斷方面的研究。在部件摩擦碰撞、松動等故障方面，清華大學(xué)裙福嘉課題組對其非線性動力學(xué)行為進(jìn)行理論和實驗研究，已取得重要進(jìn)展[2]。小波變換為故障診斷時頻域重要方法之一，西安交通大學(xué)何正嘉課題組[3,4]即采用小波技術(shù)進(jìn)行故障診斷技術(shù)研究。在機(jī)械監(jiān)測診斷領(lǐng)域，西安交通大學(xué)屈梁生課題組[5]創(chuàng)立了全息譜技術(shù)，采集機(jī)器振動過程中的幅、頻、相信息，顯著提高機(jī)器運行中故障的識別率，此外還有東南大學(xué)的鐘秉林等學(xué)者均長期從事于機(jī)械故障診斷研究，出版了大量學(xué)術(shù)著作和論文，為推動通用機(jī)械故障診斷技術(shù)做出了重要貢獻(xiàn)。

2)農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)研究現(xiàn)狀。農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷方面，陳芳等在對農(nóng)業(yè)機(jī)械故障發(fā)生的原因及征象進(jìn)行分析的同時，應(yīng)用希爾伯特一黃變換方法對農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障點進(jìn)行了觀測和診斷，通過經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸?EMD)分離噪聲，然后從希爾伯特譜中分析出故障振動信號的時頻分布情況，從而確定故障發(fā)生的時間以及故障前后信號頻率和幅值隨時間變化的各種信息，以達(dá)到提取較為完整的故障特征的目的，實現(xiàn)對這類系統(tǒng)的某些特殊故障的診斷。劉明濤，孫斐采用小波變換技術(shù)分析農(nóng)業(yè)機(jī)械運行過程中產(chǎn)生的振動信號，有效地檢測出齒輪箱系統(tǒng)信號的變化，實現(xiàn)對齒輪箱系統(tǒng)的故障診斷。李杰，趙艷針對目前農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷采用人工方法排除步驟冗長、速度慢、效率低、準(zhǔn)確率低等問題，提出并實現(xiàn)了一個基于正向推理的農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷、安全評價專家系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有農(nóng)業(yè)機(jī)械知識查詢、農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷和農(nóng)業(yè)機(jī)械安全評價等功能，有較好的穩(wěn)定性與魯棒性。李曉敏，李杰等在農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷中引入計算機(jī)動態(tài)模擬技術(shù)。

3)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀。在設(shè)備關(guān)鍵部件狀態(tài)監(jiān)測方面，應(yīng)用最為成熟的是故障自診斷系統(tǒng)又稱OBD(OnBoardDiagnosties)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過傳感器監(jiān)測控制系統(tǒng)各部件的工作狀態(tài)，并根據(jù)傳感器數(shù)值監(jiān)測部件運行狀態(tài)以及安裝位置來確定故障產(chǎn)生位置，并自動形成故障代碼，存儲故障信息，為故障的排除提供線索。OBD系統(tǒng)最早用于汽車尾氣排放監(jiān)測，后來逐漸擴(kuò)展到發(fā)動機(jī)故障檢測，最后發(fā)展到剎車系統(tǒng)、氣囊、車門等整車部件狀態(tài)檢測，甚至關(guān)鍵部件的螺釘松動都可以檢測出來，以便及時發(fā)現(xiàn)隱患，保證汽車的安全運行?，F(xiàn)在OBD系統(tǒng)又逐漸擴(kuò)展到空調(diào)、冰箱、彩電等家用電器故障診斷中，這些設(shè)備中均安裝微處理器控制單元(ECU)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，一方面采用聲光報警，另一方面產(chǎn)生故障代碼，故障代碼中包含故障類型、故障位置等信息，為排除故障提供方便。OBD系統(tǒng)比較復(fù)雜，其功能由軟件和硬件共同實現(xiàn)?，F(xiàn)有汽車OBD有超過150個可能的故障代碼。汽車OBD系統(tǒng)經(jīng)歷OBDI、OBDII，現(xiàn)已發(fā)展到OB-DIII。現(xiàn)在汽車上的OBD系統(tǒng)已全部集成在汽車電子控制單元(ECU)中。國際上生產(chǎn)ECU系統(tǒng)品牌主要有，博世、摩托羅拉、德爾福、馬瑞利、西門子。國內(nèi)康佳、比亞迪等國產(chǎn)車開發(fā)商開始研發(fā)自主ECU系統(tǒng)品牌。據(jù)報道，濰柴自主研發(fā)的高壓共軌電控ECU(含OBD系統(tǒng))已開始小批量投放市場。

2機(jī)械故障診斷技術(shù)研究方法

機(jī)械故障診斷方法非常多，經(jīng)過近半個世紀(jì)的發(fā)展，已形成機(jī)器振動和噪聲信號測定、油磨損碎片測定、溫升測定等方法。在故障信號處理方面采用時域分析法、頻域分析方法及時頻分析法等。故障識別方面采用專家系統(tǒng)、模式識別以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)。故障預(yù)警方面主要采用狀態(tài)監(jiān)測方法，借鑒在汽車上運用相對成熟的故障自診斷系統(tǒng)(OBD系統(tǒng))?，F(xiàn)簡要介紹與農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷相關(guān)，較多應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷的方法。

1)采用時域信號分析的故障診斷技術(shù)。在機(jī)械設(shè)備的特定部位安裝振動傳感器，采集、記錄并顯示設(shè)備在運行過程中隨時間變化的振動信息，如振幅、相位、頻率等，得到機(jī)械設(shè)備特定部位的時間歷程，也就是時域信號。時域信號中包含的信息量大，直觀且易于理解，是機(jī)械故障診斷的原始依據(jù)，但時域信號數(shù)據(jù)十分龐雜，很難一眼看出故障特征，需要采用特定方法處理。時域信號處理技術(shù)主要包括，時域統(tǒng)計分析及相關(guān)分析等。

2)采用頻域信號分析的故障診斷技術(shù)。頻域分析實質(zhì)上是將時域信號進(jìn)行快速傅里葉變換，轉(zhuǎn)化為頻域信號，采用頻域信號處理技術(shù)分析信號，并得出故障特征的分析方法。許多故障的發(fā)生和發(fā)展，振動信號的頻率成分會發(fā)生非常明顯的變化。例如，齒輪發(fā)生斷齒、表面疲勞剝落等都會引起周期性的沖擊信號，相應(yīng)在頻域就會出現(xiàn)不同的頻率成分。監(jiān)測這些信號頻率變化，可有效預(yù)測故障發(fā)生與發(fā)展。頻域信號處理技術(shù)主要包括頻譜分析、倒頻譜分析及包絡(luò)分析等。

3)采用時頻域信號分析的故障診斷技術(shù)。機(jī)械產(chǎn)生故障后，運行過程中的振動信號會產(chǎn)生顯著的頻域或時域故障特征，然而這些特征并不是不變的，而是隨著時間變化的，即動態(tài)信號的非平穩(wěn)性。特別是剝落、松動、裂紋等故障，非平穩(wěn)尤其明顯。實際故障檢測過程中，非平穩(wěn)性往往是普遍的，平穩(wěn)性只是一種簡化或近似。非平穩(wěn)信號的相關(guān)函數(shù)、功率譜等統(tǒng)計量是時變函數(shù)，必須要得到這些信號的頻譜隨時間的變化情況才能更好的判斷故障情況。因此，一般采用時間和頻率的聯(lián)合函數(shù)來表達(dá)這些信號，該方法稱為信號的時頻表示。實際應(yīng)用中，時頻域信號分析技術(shù)主要包括傅里葉變換、Wigner-Ville分布、小波變換等。

3農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)發(fā)展趨勢

1)通用機(jī)械領(lǐng)域相對成熟的故障診斷技術(shù)逐步移植到農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷中來?？捎糜谵r(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷的一是基于振動信號特征提取的故障診斷技術(shù)，二是關(guān)鍵部件工作狀態(tài)監(jiān)測故障診斷技術(shù)?；谡駝有盘柼卣魈崛〉墓收显\斷技術(shù)大部分用于化工、電力等大型機(jī)械設(shè)備故障診斷，理論發(fā)展非常早，許多現(xiàn)代控制理論，計算機(jī)技術(shù)，信號處理技術(shù)均被應(yīng)用基于振動信號特征提取的故障診斷技術(shù)中。關(guān)于關(guān)鍵部件工作狀態(tài)監(jiān)測方面，最成功的例子是汽車故障自診斷系統(tǒng)(OBD)，以傳感器監(jiān)測關(guān)鍵部件狀態(tài)，采集到的數(shù)據(jù)送汽車電子控制單元(ECU)處理，主要用于汽車發(fā)動機(jī)及汽車其他關(guān)鍵部件工作狀態(tài)監(jiān)測，技術(shù)發(fā)展已比較成熟。農(nóng)業(yè)機(jī)械越來越復(fù)雜，對故障診斷的實效性、準(zhǔn)確性要求越來越高，上述兩種故障診斷與監(jiān)測技術(shù)正逐漸移植到農(nóng)業(yè)機(jī)械上來。

2)現(xiàn)代智能化技術(shù)不斷運用到農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷中來。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械復(fù)雜程度加大以及對智能化水平提高的需求，農(nóng)業(yè)機(jī)械狀態(tài)檢測與故障診斷技術(shù)將日趨完善。針對農(nóng)業(yè)機(jī)械故障特征的專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、遺傳算法等智能診斷方法將不斷的運用到農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷中來，在當(dāng)前技術(shù)基礎(chǔ)上，將新的理論和技術(shù)引入到農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷領(lǐng)域，不斷出現(xiàn)不同智能故障診斷技術(shù)，形成綜合性能更好的融合智能故障診斷技術(shù)。

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【關(guān)鍵詞】汽車 機(jī)械故障 診斷要點 發(fā)展趨勢

1 汽車機(jī)械故障的診斷要點

1.1 全面分析診斷

全面診斷是一種更加科學(xué)、更加專業(yè)的診斷方法，當(dāng)一般診斷和經(jīng)驗診斷不能對機(jī)械故障做出有效判斷的時候就應(yīng)該采用全面分析的診斷方法。機(jī)械維修人員需要對汽車機(jī)械的各部件進(jìn)行逐一的排查，尤其是對于可能出現(xiàn)問題的關(guān)鍵部位加大排查力度或者多次排查，并根據(jù)實際情況對一些部件進(jìn)行拆卸檢查。例如汽車蓄電池存在長時間的自放電現(xiàn)象，在一般檢查和經(jīng)驗診斷無法確認(rèn)故障原因的前提下，技術(shù)人員通過對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的檢查，并確定對第四保險進(jìn)行重點分析，最終發(fā)現(xiàn)將第四保險拔出能夠阻止蓄電池的自放電現(xiàn)現(xiàn)象，從而進(jìn)行具體的維修，有效阻止蓄電池內(nèi)的電量流失，確保行車安全[1]。

1.2 經(jīng)驗診斷

經(jīng)驗診斷的方法主要是針對具有多年的汽車機(jī)械維修經(jīng)驗的技術(shù)人員來說的，并不是所有的維修人員都能通過這中技術(shù)方法來進(jìn)行故障維修。具有豐富維修經(jīng)驗的技術(shù)人員往往能夠通過一些簡單的觀察和實際感知就能迅速的對故障原因及故障點做出準(zhǔn)確的判斷，并能夠進(jìn)行科學(xué)、合理的維修[2]。經(jīng)驗診斷需要專業(yè)的汽車機(jī)械維修人員首先具備專業(yè)的汽車機(jī)械知識和良好的機(jī)械故障維修技術(shù)，其次還要進(jìn)行大量的機(jī)械維修實踐，爭取能夠應(yīng)對所有的機(jī)械故障，最后，需要這些維修技術(shù)人員能夠?qū)σ恍┚S修的經(jīng)驗和典型案例進(jìn)行不斷的總結(jié)的完善，以此形成科學(xué)的維修經(jīng)驗，再應(yīng)用到實際的機(jī)械維修中去，發(fā)揮積極作用。

1.3 一般診斷

對于汽車機(jī)械故障中的一些小問題（例如上文提到的聲音異?，F(xiàn)象），通常采用一般診斷的診斷方法，駕駛者本人或者是維修人員可以通過比較簡單的觀察、聽音、輕微的敲擊、對比等一般方法對汽車機(jī)械的故障點以及故障原因進(jìn)行判斷，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)的者正確的維修措施的實施，確保汽車能夠恢復(fù)正常的性能。例如：當(dāng)汽車的氣門如果出現(xiàn)發(fā)聲異常的現(xiàn)象時，可以通過對氣門間隙的調(diào)整來排查機(jī)械故障點，維修之后如果故障消失，則證明診斷正確，維修合理；如果依然存在異常的發(fā)聲狀況，就應(yīng)當(dāng)尋找專業(yè)人士進(jìn)行檢查或者是去專業(yè)的汽車維修店進(jìn)行維修，以及時的對這類故障問題進(jìn)行解決處理。

1.4 故障預(yù)防

做好有效的故障預(yù)防工作也是十分重要的。首先需要駕駛者提高安全意識，定期對汽車進(jìn)行保養(yǎng)和檢查，對于有安全隱患的零部件要及時的進(jìn)行更換，確保汽車處于正常狀態(tài)。其次，汽車維修人員也應(yīng)該不斷提高專業(yè)技術(shù)水平，具備創(chuàng)新意識，不斷總結(jié)維修經(jīng)驗，認(rèn)真對待每一次的機(jī)械故障維修，以提高維修質(zhì)量，保障用戶的行車安全。最后，在宏觀層面上需要國家政府加強對汽車零部件生產(chǎn)的管理，嚴(yán)格質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為汽車的安全使用提供強大的外在保證。做好有效的機(jī)械故障預(yù)防工作能夠節(jié)省大量的人力、物力、財力，確保汽車機(jī)械的安全可靠，實現(xiàn)雙贏甚至多贏的局面。

2 汽車機(jī)械故障診斷技術(shù)發(fā)展趨勢分析

2.1 診斷系統(tǒng)的智能化

現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，為診斷技術(shù)的應(yīng)用提供了可能，現(xiàn)代人工智能技術(shù)與診斷理論的有效結(jié)合成為一大發(fā)展趨勢。人工智能主要有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家網(wǎng)絡(luò)兩種，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要負(fù)責(zé)組織診斷經(jīng)驗，形成強大的診斷知識庫，目前典型的有BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；相對而言專家系統(tǒng)則更適合解決對于專業(yè)維修知識要求較高的故障診斷。將這兩個系統(tǒng)進(jìn)行有效的組合無疑能夠大大提高故障診斷技術(shù)。

2.2 診斷系統(tǒng)的多功能化

隨著汽車機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展以及相關(guān)技術(shù)水平的提高，各種故障診斷系統(tǒng)的功能也不斷增加。典型的有車載自診系統(tǒng)，其工作原理好比飛機(jī)上的黑匣子，能夠通過對汽車行駛情況的記錄為故障維修提供參考數(shù)據(jù)和依據(jù)。與車外診斷儀配合使用，不僅能夠為維修人員提供客觀的機(jī)械故障數(shù)據(jù)，還能幫助維修人員制定準(zhǔn)確的維修方案和實施措施。而且由于車外診斷儀比較注重用戶體驗，便于操作，攜帶便利，故性價比人性化程度較高。

2.3 診斷信息網(wǎng)絡(luò)化

隨著現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，在汽車機(jī)械診斷系統(tǒng)中實現(xiàn)診斷的信息網(wǎng)絡(luò)化成為可能，就目前的發(fā)展態(tài)勢來看將成為一個重要的發(fā)展趨勢。利用現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)，維修人員能夠及時的了解機(jī)械故障的各種數(shù)據(jù)信息，并依據(jù)自動生成的維修方案進(jìn)行有針對性的維修保養(yǎng)。同時利用網(wǎng)絡(luò)平臺還能夠?qū)崿F(xiàn)對于不同維修經(jīng)驗的交流分享，有效提高了汽車機(jī)械維修的成效。在無線通信不斷發(fā)展的條件下，在汽車機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)實現(xiàn)遠(yuǎn)程故障診斷也越來越受到汽車用戶和汽車機(jī)械維修人員的重視。

在對于不同的機(jī)械故障進(jìn)行維修時應(yīng)該依據(jù)具體實際進(jìn)行不同診斷方法的選擇和使用，最終目的都應(yīng)該服務(wù)于機(jī)械故障的排除和良好的維修效果，所以維修技術(shù)人員應(yīng)該在實際維修時靈活掌握個中診斷方法和維修技術(shù)，爭取做好汽車機(jī)械維修工作。隨著自動化、智能化的維修系統(tǒng)的出現(xiàn)和發(fā)展，為汽車機(jī)械維修提供了更加先進(jìn)和方便的維修服務(wù)，維修人員應(yīng)該緊跟行業(yè)的發(fā)展步伐，不斷增強專業(yè)技能，提高專業(yè)維修技術(shù)?；诰S護(hù)道路行車安全與社會的正常秩序，確保汽車的正常行駛是極為重要的，因此注重并優(yōu)化提高機(jī)械故障診斷維修技術(shù)就極為關(guān)鍵，所以，筆者希望更多的行業(yè)專家和更多的技術(shù)維修人員能投入到該課題研究中，針對文中存在的不足，提出指正建議，為提高汽車機(jī)械故障診斷與維修水平做出重要的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪華通.汽車機(jī)械故障原因與診斷技術(shù)[J].機(jī)電信息，2011，12：168-169.