乐竞·体育官方网站机械设备常见故障的检测诊断及维修第一章机械设备的常见故障在现代化生产屮，由于企业的设备结构复杂，自动化程度高，各部门、各系统的联系非动化车间的停产。设备故障给企业带來巨大经济损失冺造成严重事故危害的例子是不胜枚举的。止因为如此，世界各个国家尤其是各工业发达国家都十分重视设备故障及其研究。那么，什么是机械故障呢？简单地说，机械的故障是指机械功能的失常。具体地说，机械的故障是指机械的各项技术指标（包括经济指标）偏离了它正常状态。如：机械零件损失了它的工作能力；发动机功率降低，传动系统失去平稳，噪声增大；工作机构工作机械能力降低，燃料、润滑油消耗增加等统称为故障。设备常见故障有以下6性能衰退或功能失效型故障：如功能失效、性能衰退、过热等。机械设备故障按其性质、原因、影响、特点等情况，可分为以下儿类：间断性故障只是短期内丧失某些功能，稍加修理调试就町恢复，不需耍更换零件。永久性故障某些零件已经损坏，需要更换或修理才能恢复。例如一台采用SIEMENS810系统的数控机床在加工过程中，系统有时自动断电关机，重新启动厉，还可以正常工作。根据系统工作原理和故障现象怀疑故障是系统供电电压波动造成的。测量系统电源模块上的24V人电源，发现为22.3V左右，当机床加工时，这个电压还向下波动，特别是切削量大时，电压仍继续下降，有时接近21V,这时系统会白动断电关机。为了解决这个问题，更换容量大的24V电源变压器后这个故障就彻底消除了。完全性故障导致完全丧失功能。当然，有时也应随使用情况而定。部分性故障导致某些功能丧失。突发性故障不能靠早期实验或测试來预测的故障。渐进性故障能够通过早期实验或测试来预测的故障。破坏性故障既是突发性又是完全性的故障。磨损性故障在设计设备时就预测到的正常磨损所造成的故障。错用性故障由于使用的应力超过设计规定值所造成的故障。固有的薄弱性故障使用的应力虽未超过规尬值，但此值本身己不适用而导致的故障。（六）按故障的发生、发展规律划分随机故障故障发生的时问是随机的。有规律故障故障发生是有规律的。每一个故障都有其主耍特征，即所谓故障式或故障状态。各种机器设备、结构千变万化,使一个系统、一台机械，其功能也是复杂的，罗列各种设备的故障状态是相当复杂的，但归纳它们的共同形态，可以列出以下数种：异常震动、磨损、疲劳、裂纹、破断、过度变形、腐蚀、剥离、渗漏、堵塞、松弛、溶融蒸发、绝缘劣化、短路、击穿、异常声响、汕质劣化、材料劣化、粘合、污染、不稳定及其他。当我们对机械设备的常见故障冇所了解后，就应着常见故障的检测及诊断，以达到预防和修复的目的。第二章机械状态检测及故障诊断第一节状态检测和故障诊断的目的和任务简小地说，机械状态检测及故障诊断就是对机械的运行状态作岀冹断。具体地说，它一指机械在不拆卸的情况下，用仪器、仪表获取有关输出参数和信息，并据此冹断机械运行状态的一种技术手段。由于机械故障可以导致生产中断、机械产品质量下降、垂大经济损失及危及人身女全，所以机械状态的检测及故障诊断刻不容缓。状态检测和故障诊断的目的和任务如下：保证机械发挥最人的工作能力，制定介理的检测、维修制度，充分挖掘机械潜力，延长机械服役期限和使用寿命，降低其全寿命周期费用。产过程提供有效的数据和信息。明确了机械状态的检测和故障诊断的行状态，包括采用各种检测、测量、监视、分析和冹别方法，结介机械的历史和现状，考虑环境因素，对机械运行状态进行评估，冹断其处于正常状态还是非正常状态，并对机械的状态进行显示和记录，対异常状态作出警报，以便运行人员及时处理，为机械的故障分析、性能评估，合理使用和安全工作提供信息和准备基础数据。第二节机械状态检测与故障诊断过程机械状态检测和故障诊断是从疾病诊断演变血來的。止常的疾病诊断方法有体量、化验、听心音、心电图、X光、诊断等。对应于机械状态检测与故障诊断就有温度诊断、汕样诊断、振动和噪音诊断、声发対诊断、红外诊断、无损探伤等。表2-1是机械故障诊断与疾病诊断的比较。表2-1机械故障诊断与疾病诊断的比较疾病诊断方法机械故障诊断方法原理及特征信息量体温温度诊断观察温度变化化验（验血、验尿）油样诊断观察磨粒及成分变化测脉搏、听心音、做心电图振动和噪音诊断、声发射诊断通过振动和择噪音的人小及变化规律来诊断量血压应力应变测量观察压力和应力变化射线、红外诊断、无损探伤观察机体内部缺陷图2-1所示是机械状态检测与故障诊断和看病过程的对比。图2-1机械状态检测与故障诊断和看病过程的对比第三节机械状态检测与故障诊断内容机械状态检测与故障诊断包括一下几个关键内容：状态信号采集对运行中机械的状态进行正确的测试，获取合理的信号一一状态信号。状态信号是设备或故障信息的载体，能够真实、充分地采集到足够数量，客观反应诊断对象一一机械的状态信号，是故障诊断成功的关键；否则，以后各环节再完善也将是无效的。因此，状态信号采集的关键就是耍确保采集到的信号的真实性。故障特征提取采集到的信号是表征机械运行过程中的原始状态信号。一般故障信息混杂在人量背景噪干扰屮，为提高故障诊断的灵敏度和可靠性，必须采用信号处理技术，排除噪声、干扰的影响，提取有用故障信息，以突出故障特征。故障识别对提取反映机械故障特征的信息进行分析、比较、识冸、冹断机械运行屮冇无异样征兆,进行早期诊断。若发现故障，则冹明故障位置和故障原因。状态预测当识别出机械状态的异常或故障厉，必须进一步对机械异常或故障原因、部位和危险程行评估。即根据所得信息，预测机械运行状态和发展趋势。第四节机械诊断信息及获取方法机械诊断信息及获取方法冇以下几种：1、机械的状态信息和诊断信息机械故障一般发生在机械的内部，而诊断是在机械不拆卸的情况下进行的，那么机械的内部故障如何反映到机械外部、在机械的外部信息中反映出来，这就涉及到机械的状态信息（参数）和诊断信息（参数）。下面以发动机为例来说明机械的状态信息和诊断信息（图2-2）对于发动机，它冇信息参数：输入信息（参数）、输出信息（参数）和二次效应信息（参数）。输入参数有电瓶电压、燃油量、空燃比等；输出参数有发动机输出扭矩、输出转矩等；二次效应参数是指机械振动、温升、磨损物和声响等。其中，输入参数、输出参数、二次效应参数都反映了机械的运动状态，统称为机械的状态参数（信息）。而能反映机械某种故障特征的状态参数乂称为机械的诊断参数（或诊断信息）。电瓶电压、燃油量发动机废气成分、废气量二次效应参数（振动、温升、磨损物、声响）图2-2机械状态信息的传递2、机械诊断信息的获取要进行机械的状态检测与故障诊断，首先要获取机械运行过程中的诊断信息，常用的方直接观察、振动和噪声测量、磨损残余物测量和机械性能指标测量等。対机械进行直接观察和直接测量，可以获得机械运行状态的笫一手资料乐竞官方网站。直接观察是通过人的感官（手摸、耳听、眼看）或借助于一些伸卩的仪器（光学内孔检测仪、热敏涂料、裂纹着色渗透剂等）直接观察机械的状态。直接测量就是冺用-•些简单-方法、简单仪器和仪 表（如超声 波探测仪、红外测温仪等）直接测量机械零件的性能状况，如直接测量管壁的厚 度了解管壁的腐 蚀情况，直接测量发动机气门间隙了解气门间隙是否疋常等。这类方法只局 限于能够直接观察和 测量到的机械或零件。 扭矩、转速 振动和噪声是机械运行过程中的重要信息。运行机械和静止机械的主要区别就是运行过 机械产生了振动和噪声，而H机械的振动和噪声越人说明机械的性能越差、工作状态越差。因此 振动和噪声反映了机械的工作状态。 机械中使用过的润滑油中磨损残余物及其他杂质的形状、大小、数量、粒度分布及元素 组成 反映机械零件（轴承、齿轮、活塞环、缸套等）在运行过程中的完好状态。 机械的性能指标反映了机械的工作状态和工作性能，可用来冹断机械的故障。机械性能 测量 包括整机性能测量和零部件性能测量。整机性能测量是测量机械的输出，如功率、转速 屋机械输出与输入么间的关系，如功率与油耗关系等。零部件性能测量是测量关键零部件的性能， 如应力、应变等。 机械故障诊断的分类方法很多，卜•面主要按诊断的目的、要求进行分类。 功能诊断和运行诊断功能诊断是针対新安装或刚维修后的机械，检查它们的运行工况和功能是否止常，并根 是观察机械能否达到规定的功能。 运行诊断是针对正常运行屮的机械，监视其故障的发生和发展而进行的诊断。运行诊断 定期诊断和连续诊断定期诊断是每隔一定时问问隔对工作状态下的机械进行常规检查和测量诊断。它不同于 定期 维修。定期维修是每隔一淀的时间间隔，不管机械的状态如何，都要对机械进行维护修 理，更换 关键零件。而定期诊断则是每隔一定的时间间隔対机械进行测量和诊断，若诊断中 发现机械有故 障时才进行修理。 连续诊断是采用仪器及计算机信号处理系统对机械的运行状态进行连续的监视和检测, 此，连续诊断又称连续检测、实时监测和实时诊断。对于一台机械，究竟采用哪种诊断方法主要取决于一下因素： 机械故障发生和发展的可预测性。表2-2 列出了采用尬期诊断或者连续监测的条件。 表2-2 采用定期诊断或者连续监测的条件 性能下降速度 故障不可预测 故障可预测 连续监测定期更换 定期诊断定期诊断 第五节 机械故障诊断的类型 3、直接诊断和间接诊断 直接诊断是直接确定关键零部件的状态，如轴承间隙、齿轮齿面磨损、轴或叶片的裂纹、 蚀环境下管道的壁厚等。直接诊断迅速而巳可靠，但往往受到机械结构和工作条件的限制而无法 实现。一般仅用于机械易于测量的部位。 间接诊断是冺川机械产生的二次信息來间接冹断机械轴关键零部件的状态变化，如用润 断信息，因此，在间接诊断屮可能出现伪警或漏检。4、简易诊断和精密诊断 简易诊断一般是由现场工作人员对机械设备“健康”状态作出概括性的评价的诊断方法。 易诊断就是靠人的感官功能(视、听、触、嗅等)或再借助一些简单仪器、常用工具对机械设备的 运行状态进行检测和冹断的过程。 简易诊断虽然是定性的、粗略的和经验性的，但对机械设备的管理和维修具有一定的现 实意