简要介绍一下故障诊断

一、机械故障诊断的意义
随着现代大生产的发展和科学技术的进步现代设备的结构越来越复杂功能越来越
完善自动化程度也越来越高。由于许多无法避免的因素的影响有时设备会出现各种故
障以致降低其预定的功能甚至造成严重的灾难性事故国内外曾经发生的各种空难、海
难、爆炸、断裂等恶性事故造成了人员伤亡产生了严重的社会影响；即使是经常生产中
的事故也因生产过程不能正常运行或机器设备损坏而造成巨大的经济损失。如年
日本关西电力公司南海电厂号机组———汽轮发 电机组因振动引起严重的断轴毁
机事件年我国大同电厂和年我国秦岭电厂的汽轮发电机组的严重断
轴毁机事件都造成了巨大的经济损失。因此保证设备的安全运行消除事故是十分迫切
的问题。
现代设备运行的安全性与可靠性取决于两个方面一是设备设计与制造的各项技术
指标的实现为此设计中要采用可靠性设计方法要有提高安全性的措施；二是设备安装、
运行、管理、维修和诊断措施的实施。现在设备诊断技术、修复技术和润滑技术已列为我
国设备管理和维修工作的三项基础技术成为推进设备管理现代化保证设备安全可靠运
行的重要手段。
二、机械故障诊断的目的
机械故障诊断的目的是：
能及时地、正确地对各种异常状态和故障状态作出诊断预防或消除故障对设备
的运行进行必要的指导提高设备运行的可靠性、安全性和有效性以期把故障损失降低
到最低水平。
保证设备发挥最大的设计能力制定合理的检测维修制度以便在允许的条件下
充分挖掘设备潜力延长服役期限和使用寿命降低设备全寿命周期费用。
通过检测监视、故障分析、性能评估等为设备结构修改、优化设计、合理制造及生
-116 ·C·纺织机械常见故障检修与日常维护实用手册产过程提供数据和信息。
总起来说设备故障诊断既要保证设备的安全可靠运行又要获取更大的经济效益和
社会效益。
对生产单位配置故障诊断系统能减少事故停机率具有很高的收益投资比。对生产单位配置故障诊断系统能延长设备检修周期缩短维修时间为制定合理
的检测维修制度提供基础极大地提高经济效益。
宏观上从全社会生产的角度看花费的设备维修费用是一笔巨大的数目而实施故障诊断带来的经济效益是巨大的。
我国的情况是年我国国营工交企业有万个以上总固定资产约亿元每
年用于设备大修、小修及处理故障的费用一般占固定资产原值的。采用诊断技
术改善设备维修方式和方法后一年取得的经济效益可达数百亿元。
从上面的分析可以看出设备故障诊断技术在保证设备的安全可靠运行以及获取很
大的经济效益和社会效益上其意义是十分明显的。
三、机械故障诊断的任务
设备故障诊断的任务是监视设备的状态判断其是否正常预测和诊断设备的故障并
消除故障指导设备的管理和维修。
一状态监测
状态监测的任务是了解和掌握设备的运行状态包括采用各种检测、测量、监视、分析
和判别方法结合系统的历史和现状考虑环境因素对设备运行状态进行评估判断其处
于正常或非正常状态并对状态进行显示和记录对异常状态作出报警以便及时加以处
理并为设备的故障分析、性能评估、合理使用和安全工作提供信息和基础数据。
二故障诊断
故障诊断的任务是根据状态监测所获得的信息结合已知的结构特性和参数以及环
境条件结合该设备的运行历史包括运行记录和曾发生过的故障及维修记录等对设备
可能要发生的或已经发生的故障进行预报和分析、判断确定故障的性质、类别、程度、原
因、部位指出故障发生和发展的趋势及其后果提出控制故障继续发展和消除故障的调
整、维修、治理的对策措施并加以实施最终使设备复原到正常状态。
三指导设备的管理维修
设备的管理和维修方式的发展经历了三个阶段即早期的事后维修方式-.01
23456718.95:.04.5.;4发展到定期预防维修方式<:=4>547@34A4.0:A4
95:.04.5.;4现在正向视情维修B1.7:0:1.>54795:.04.5.;4发展定期维修制度可能
预防事故的发生但可能出现过剩维修或不足维修的弊病。视情维修是一种更科学、更合
理的维修方式。但要能做到视情维修其条件是有赖于完善的状态监测和故障诊断技术的
发展和实施。这也是国内外近年来对故障诊断技术如此重视的一个原因随着我国故障诊
断技术的进一步发展和实施我国的设备管理、维修工作将上到一个新的水平我国工业 -117 第四编纺织机械故障检测技术手段与方法·· 生产的设备完好率将会进一步提高恶性事故将会进一步得到控制我国的经济建设将会
得到更健康的发展。
四、机械故障诊断技术发展现状
机械故障诊断技术是有关设备运行、维护的一项新兴技术这项技术由于在第二次世
界大战中盟军的大量军事装备因缺乏诊断技术和维修手段造成了严重的非战斗性损坏
才使人们认识到发展它的极端重要性。但在第二次世界大战后的一段时间内设备故障诊
断技术的发展并不快这是因为作为诊断技术基础的电子技术、计算机技术、信号处理技
术尚未得到充分发展。年代以来由于半导体的发展、集成电路的出现导致电子技术、
计算机技术的更新换代特别是年快速傅立叶变换方法获得突破性进展后出
现了数字信号处理和分析技术的新分支这为设备诊断技术的发展奠定了直接的和必须
的技术基础。
在此基础上最早发展设备诊断技术的国家是美国。年在美国宇航局
和海军研究所-的倡导和组织下就成立了美国机械故障预防小组.0开始了
有组织有计划地对诊断技术专题进行研究。几十年来已召开学术交流大会超过1多次。
在此期间很多学术机构如美国机械工程学会.2政府部门如国家标准局3国
家锅炉及高压容器监测中心334以及一些高等院校和企业公司都参与或进行了与本
行业有关的诊断技术的研究取得了大量的成果。与此同时还出现了一些专业性的诊断仪
器和监测系统制造厂商如本特利356789公司科学亚特兰大:;567;<;:78=67=公司；
惠普>公司等对推进诊断技术的应用起到了较大的作用。目前美国诊断技术在航空、
航天、军事、核能等尖端部门仍处于世界领先的地位。
英国于世纪年代初成立了机器保健与状态监测协会.>.0@0.到A年
代初在发展和推广设备诊断技术方面做了大量的工作起到了积极的促进作用。英国曼彻
斯特大学创立的沃森工业维修公司B4.C和斯旺西大学的摩擦磨损研究中心在诊断技
术研究方面都具有很高的声誉。目前英国在摩擦磨损、汽车、飞机发动机监测和诊断方面
仍具有领先的地位。
欧洲一些国家的诊断技术发展各有特色。如瑞典.公司的轴承监测技术02.
公司的红外热像技术；丹麦3@D公司的振动、噪声监测技术；挪威的船舶诊断技术等都
各有千秋。
日本的诊断技术也在世纪年代中开始起步并发展很快其特点是在民用工业如
钢铁、化工、铁路等部门占有较大的优势。
我国起步较晚年机械工业部在长春举办的设备管理学习班上在学习日本的全
员设备维修.时才初步接触到设备诊断技术的概念而真正的起步应从AE年南京
首届设备诊断技术专题座谈会开始。此后我国政府有关部门曾多次组织外国诊断技术专
家来华讲学如AE年秋日本新日铁的丰田利夫；A1年春瑞典.公司的布郎3FGH6
等对宣传推广诊断技术的应用起到了良好的作用。自A年以来由中国设备管理协会
设备诊断技术委员会、中国振动工程学会机械故障诊断分会和中国机械工程学会设备维 -118 ·4·纺织机械常见故障检修与日常维护实用手册修分会分别组织的全国性故障诊断学术会议已先后召开十余次极大地推动了我国故障
诊断技术的发展。现在全国已有数十个单位开展设备故障诊断技术的研究工作。全国各行
业都很重视在关键设备上应用故障诊断技术研究工作比较集中的是大型旋转机械故障
诊断系统已经开展了种以上的机组故障诊断系统和十余种可用来做现场简易故障诊
断的便携式数据采集器。一些高等院校已培养了一批以设备故障诊断技术为研究方向的
高级技术管理人才。我国的故障诊断事业正在蓬勃发展必将在我国经济建设中发挥越来
越大的作用。