水泥機(jī)械設(shè)備故障和診斷技術(shù)的應(yīng)用

水泥機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)走過了將近40年的發(fā)展歷程,在理論上已經(jīng)形成了較完整的學(xué)科體系步驟,一點(diǎn)點(diǎn)形成以油樣分析、振動(dòng)診斷、無損檢測探傷和溫度監(jiān)測為主,同時(shí)很多新的技術(shù)和方法也逐漸形成的發(fā)展局面。其中水泥機(jī)械設(shè)備故障診斷(FD)始于對機(jī)械設(shè)備的故障進(jìn)行診斷,其全稱則是狀態(tài)監(jiān)測與水泥機(jī)械設(shè)備故障診斷(CMFD)。其主要內(nèi)容包含了兩個(gè)方面：一是在發(fā)現(xiàn)特殊的情況下,對各項(xiàng)設(shè)備的故障進(jìn)行診斷與分析;二是對設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測。計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)了信號分析與處理技術(shù)的飛躍發(fā)展,推動(dòng)了水泥機(jī)械設(shè)備故障診斷和監(jiān)測技術(shù)朝實(shí)用化和科學(xué)化方向發(fā)展。

一、機(jī)械故障診斷技術(shù)的內(nèi)容、任務(wù)、分類

機(jī)械診斷技術(shù)內(nèi)容包括兩方面：一是對設(shè)備的運(yùn)行進(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)行分析和診斷。

機(jī)械故障診斷技術(shù)的任務(wù)：（1）弄清引起機(jī)械劣化或故障的主要原因。（2）了解機(jī)械劣化部位及程度。（3）了解機(jī)械的性能、強(qiáng)度、效率等。（4）預(yù)測機(jī)械的可能性及使用壽命。機(jī)械故障診斷技術(shù)的分類：按診斷方式分，可分為功能診斷和運(yùn)行診斷。功能診斷是指檢測機(jī)器運(yùn)行功能的正常性，其實(shí)施對象往往是新安裝或大維好的設(shè)備或機(jī)組。運(yùn)行診斷是指對正常服役的設(shè)備或機(jī)組進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的檢測和診斷，檢測其故障的發(fā)生和發(fā)展；按診斷設(shè)備的狀態(tài)信號分,有震動(dòng)診斷、強(qiáng)度診斷、溫度診斷、聲學(xué)診斷、袋內(nèi)參數(shù)診斷、光學(xué)診斷、潤滑油樣診斷、性能趨勢診斷；按診斷的連續(xù)性來分有定期診斷和連續(xù)性診斷；按診斷的完善程度來分，有簡易診斷和精密診斷。

二、水泥機(jī)械設(shè)備故障的診斷技術(shù)

（一）水泥機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)依次分類介紹

1、簡易診斷又稱之為初級診斷。一般由現(xiàn)場的職責(zé)人員進(jìn)行初級診斷，從而對設(shè)備的狀態(tài)做出有效的概括和進(jìn)行討論評價(jià)。

2、精密診斷是在初級診斷的基礎(chǔ)上對于出現(xiàn)特殊狀況的設(shè)備進(jìn)行清晰識別,并進(jìn)行詳細(xì)的診斷策略,檢查出設(shè)備出現(xiàn)的異常部位,并對設(shè)備不同的種類和故障程度進(jìn)行分析研究和判斷。

3、運(yùn)行診斷和功能診斷。對新安裝或大修后的設(shè)備檢查其功能和狀況是否出現(xiàn)異常的診斷稱之為功能診斷,根據(jù)對設(shè)備或者機(jī)組進(jìn)行檢查所得到的結(jié)果來進(jìn)行相應(yīng)的整改，同時(shí)對正常工作的設(shè)備所產(chǎn)生的故障特征進(jìn)行檢測運(yùn)行診斷。

4、連續(xù)監(jiān)控和定期診斷。每間隔一定時(shí)間就對工作的設(shè)備進(jìn)行檢測即是定期診斷。連續(xù)監(jiān)控就是采用儀表和計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)對機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和控制;何時(shí)使用連續(xù)監(jiān)控？多在因故障而導(dǎo)致重大生產(chǎn)損失,事故影響惡劣以及頻頻出現(xiàn)故障和連續(xù)發(fā)生故障的設(shè)備,由于安全以及勞動(dòng)保護(hù)方面的因素?zé)o法點(diǎn)檢的設(shè)備都將使用連續(xù)監(jiān)控。

（二）技術(shù)的診斷形式

1、外觀檢查：利用人體的感官,從味道,聲音,溫度和運(yùn)行狀態(tài)等諸多方面,可直接觀察故障信號的發(fā)生,同時(shí)通過豐富的檢查經(jīng)驗(yàn)和維修經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)來判斷故障將會(huì)出現(xiàn)的部位和原因,目的就是達(dá)到預(yù)測的效果。

2、振動(dòng)測量：振動(dòng)是機(jī)械設(shè)備中比較平常的現(xiàn)象,振動(dòng)一般在作回轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生的,振動(dòng)信息的產(chǎn)生通過設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)特征來判斷。大多數(shù)振動(dòng)的增強(qiáng)都將會(huì)發(fā)生故障。

3、噪聲：機(jī)械振動(dòng)通過彈性媒質(zhì)向遠(yuǎn)處傳播的結(jié)果,聲源是發(fā)生聲音的機(jī)械振動(dòng)，也是媒質(zhì)之間的傳播過程。機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)是機(jī)械噪聲的聲源。機(jī)械設(shè)備噪聲的聲源主要包括電機(jī)、液壓泵、齒輪、軸承等,其噪聲頻率與其運(yùn)動(dòng)頻率或固有頻率都有關(guān)系。不動(dòng)的零件(如支架、箱體、蓋板等)的噪聲均是受其它聲源或振源的誘發(fā)引起共鳴造成的。

4、泄漏：在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的過程中,氣態(tài),液態(tài)和粉塵狀的介質(zhì)從其孔眼和裂縫和空隙中流出或者涌入,形成泄漏,造成能源的大量浪費(fèi),設(shè)備惡化,環(huán)境受到污染,性能降低，這是機(jī)械設(shè)備使用中會(huì)出現(xiàn)的最差的現(xiàn)象。

（三）、材料缺陷損傷和裂紋的故障檢測

1、超聲波探傷法：這種方法不僅成本低,測量厚度較大,速度較快,尤其對人體無任何傷害,是檢測平面型缺陷是主要目的。

2、射線探傷法：重要使用X射線。此方法關(guān)鍵用于展示體積型的缺陷,大多數(shù)材料均適用,測量的成本非常之高,對人體具有相當(dāng)?shù)膿p害,要小心謹(jǐn)慎的使用。

3、滲透探傷法：包括熒光滲透和著色滲透兩種方法。這兩種方法的操作不僅容易而且成本極低,廣泛的范圍應(yīng)用能夠直觀的顯示出來,但是也僅適用于表面缺陷的損傷種類。

4、磁粉探傷法：此種方法的使用容易方便,與滲透探傷法相比而言，這種方法比較敏捷,對表面的缺陷能夠探測出來,鐵磁性材料最為適用。

5、渦流探傷法：這種方法對封閉在材料表面下的缺陷有非常高的檢測靈敏度,此種方法定位為電學(xué)測量方法,方便自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)的運(yùn)用處理。

6、激光全息檢測法：此種方法是20世紀(jì)60年代才興盛起來的一種科研技術(shù),此種方法不僅檢測各種高壓容器、蜂窩結(jié)構(gòu)還有疊層結(jié)構(gòu)等。

三、水泥機(jī)械維修管理發(fā)展趨勢

長期以來，我國水泥制造企業(yè)的設(shè)備維修，基本采用周期性計(jì)劃維修和預(yù)防維修，即定期大、中修。隨著新型干法水泥技術(shù)的不斷發(fā)展，對水泥機(jī)械連續(xù)、安全運(yùn)行提出了更高的要求，周期性計(jì)劃維修逐漸不能適應(yīng)大型水泥制造企業(yè)設(shè)備維修的現(xiàn)狀。自20世紀(jì)80年代以后，狀態(tài)維修的理論逐步滲透到我國，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)劣，確定維修方式和維修時(shí)間，比傳統(tǒng)的周期計(jì)劃維修前進(jìn)了一大步。狀態(tài)維修特別注重預(yù)防檢查、監(jiān)測，既做到了預(yù)防，又避免了過剩維修；而周期計(jì)劃維修所欠缺的正是這一點(diǎn)。因此機(jī)械設(shè)備維修管理的發(fā)展簡況分為：

（一）事后維修階段；

（二）預(yù)防維修階段；

（三）可靠性管理引入維修階段；

（四）預(yù)知維修（狀態(tài)維修）階段。

結(jié)語

機(jī)械設(shè)備一定要深化各種理論和技術(shù)的相互滲透性;應(yīng)用范圍必須要廣,使用內(nèi)容也要更豐富實(shí)用。水泥機(jī)械設(shè)備故障診斷學(xué)不管在技術(shù)上或是在理論方法上，都需要進(jìn)一步發(fā)展研究和健全完善,以適應(yīng)時(shí)代的機(jī)械化的新需求。