机械设备检修与故障诊断研究

　　摘要：机器故障诊断技术随着近十余年来国际上的计算机科学技术、现代检测技术和信号处理技术的快速发展而发展起来，是指一种通过认识并把握机器在实际使用过程中的状况，并判断其总体或部分工作能否正常，并早期发现问题及成因，从而预测机器故障发展的科学技术。

　　由于现代社会的发达，机器设备逐渐重大化，繁杂化，现代机器设备，尤其是重大机器设备，如果发生事故，对人们的伤害和带来的经济损失是很大的。在中国，机械的修理支出大约为八百多亿元，仅为固定资产总量的百分之七到百分之九，由于机械设备大修制度和修理方法滞后，总的修理经济效益较差。所以健全机械设备大修制度，完善修理方法，是十分必要的。

　　一、开展故障诊断技术研究的意义

　　运用故障判别技术对机器进行状态检测和判断，就能够及时发现机械设备的故障和防止机械设备恶性事件的出现，从而减少了员工的健康损失、对环境的污染和经济巨大的损失，因为现在许多厂家的机械维护管理制度都是定时检修，带来了巨大的时间浪费。而由于诊断技术可以检测并预报机械设备的故障，所以当机械设备正常运行没有故障时能不停止，当出现机械故障前兆时能及时停止[1]。按检测出机械故障的具体性质与部位，才能有目的地实施检修，这便是所谓预知修理一现代化修理技术。将定期修理转变为预知修理，不仅节省了巨大的修理费用，同时，也由于缩短了很多不必要的修理时限，从而大大提高了机械设备的正常运行时间，从而大幅度地增加了产量，并形成很大的经济效益。所以，笔者们相信机械设备状态检测和故障诊断等技术，对于发展国民经济具有非常巨大的意义。

　　二、目前机械故障研究现状

　　机器故障诊断作为一种新兴的综合性边缘专业，历经了三十余年的蓬勃发展，己经基本建立了较为完善的科学技术系统。从其手段方面来看，目前已逐步形成以振动测试、油样分析、温度检测和无损探伤等为首，其余手段或方面科学研究为辅的新局面。这当中，又以振动测试涵盖的范畴最广、理论最丰富、科学研究得最具生机和活力。目前，对振动信息收集而言，计算机能够胜任不同场所的要求。在振动信息的解析处理技术方面，除经典的统计分析、短时频率区间分析方法、时序模型分析、参数识别等之外，近年来也进展了频率的细化技术、倒谱分析方法、共振解调器分析方法、三维全息谱分析方法、轴心轨道研究等方法，包括根据非平滑信息假定的短时傅立叶变换、Wign-er分布和小波转换等。从检测方式上来说，除单参数、单个故障的技术检测以外，目前多变量、多故障的综合检测也开始出现[2]。人工智能的研究也给机器故障诊断工作带来了全新的动力，机器故障诊断的专家系统不但在理论上已经取得了比较大的发展，而且在国外也已经有了不少比较成熟的应用案例，中国国内目前也有不少部门正在进行这方面的研究，并获得了相应的发展。与此同时，最近也有人研究把人工神经网络和传统的专家管理制度组合起来，建立神经网络专家管理制度，综合二者的优点，解决二者的问题。从应用上来看，机械故障判定工艺已经在回转机械、往复机械、机加工工程，以及对各类基本零件问题的机械故障判定方面都得到了广泛应用，这当中又以回转机械问题的使用范围最广泛、技术最为完善。

　　三、发展趋势

　　（一）混合智能故障诊断技术研究

　　把各种截然不同的智能技术糅合在一起，特别是把神经网络、模糊逻辑和专家管理系统融入的综合判断模式，非常有发展前景。这方面的研究还刚刚起步，不少问题仍需要进一步研究。而智能诊断系统在机械学习、检测即时性等几个重要技术方面的性能改进，是确定其效能与适用性的关键[3]。

　　（二）智能BIT技术研究

　　BIT（机内测试）技术，是在装置外和设备内部进行故障测试与分离的零点五自动测试技术。B I T的智慧是发展趋势，这主要表现在BIT的智慧设计.智慧监测和智慧决定。

　　（三）基于Internet的远程协作诊断技术研究

　　这是将装备状态检测方法和计算机技术相结合，用多少台中心电脑作为客户端，在公司的重要装备创建状态监测点，并收集装备现状信息。在科技能力较强的科研院所设立了分析检测中心，为中小企业提供了远程支持与保障服务。从目前故障诊断的发展方向可以看出，远程故障诊断系统可以充分利用更多的技术资源与数据共享，也因此极大地增加了设备检测的成功率，已成为现代机械设备在线检测和诊断系统的必然趋势。远程检测技术，是将设备检测技术、计算机网络理论和技术、数据库系统和决策支撑技术等相结合的新产品。目前，中国国内不少单位都在进行该技术的研发，而远程诊断系统则是建立在集中式或分布式监控体系上的，所使用的主要技术手段有：故障信号的收集，数据压缩技术，网络与传输技术以及故障诊断技术[4]。但要使信息收集、数据分析和确诊专业人员制度能够在互联网.上远程进行，应着重回答以下问题：①在互联网的环境之下，采取远程的信息收集，以及应用数据分析软件系统：②针对大规模的信息监测数据，需要做好管理和取舍；③ 而针对互联网之中的大数据分析的开放式检测专家系统需要做好设计，做好测试数据、诊断分析工具和共享软件等。

　　结束语

　　综上所述，近几年来，机器诊断学科在国内外均取得了史无前例的进展，在生产中的运用也已广泛到各领域，诊断理论与方法也有很多变化。但尽管如此，不论从技术上还是从理论方法方面都有待于进一步发展与完善。对故障发生机制与故障发生特性的研究不但应满足于专业发展，也应该领先世界一步：新理论与新方法的运用速度不但要快，还应该更广泛；各种理论知识与技术的交叉渗透应该进一步加强；使用范围不但应该更广泛，同时内涵也应该更丰富；检测诊断应用与维修保养管理融合得更加密切。

　　参考文献：

　　[1] 李文同. 机械设备检修与故障诊断初探[J]. 商品与质量， 2016（2）：32-32.

　　[2] 李宏利，李双，刘志军. 机械设备检修与故障诊断初探 [J]. 装饰装修天地，2017（21）：394.

　　[3] 高佳. 机械设备检修与故障诊断初探[J]. 城市建设理论研究（电子版），2015，5（26）：648.

　　[4] 王文亮. 机械设备检修与故障诊断初探[J]. 城市建设理论研究（电子版），2015，5（34）：3591-3592.

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