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[摘要]：机械的某个环节若发生故障得不到及时处理，有可能不断扩大，导致整个运行系统发生重大事故，从而导致企业的重大损失。因此，机械设备故障的诊断与预防，是化工生产过程中极为关键的一个环节。本文阐述了机械存在的故障、极其诊断。
[关键词]：机械 故障 诊断
中图分类号：F407.44 文献标识码：F 文章编号：1009-914X（2012）20- 0052-01
机械故障诊断技术是建立在机械、传感技术、电子测量技术、信号处理技术和计算机技术基础上的有关设备运行和维护的一项综合性技术。它依靠先进的传感技术与在线检测技术，采集设备的各种具有某些特征的动态信息，并对这些信息进行分析和处理，确认设备异常表现，预测其发展趋势。其目的是在机器运行中或基本不拆卸的情况下，掌握机械技术状况，预测机械的可靠性，或判断机械故障的部位和原因，为机械维修提供科学依据。
在传统的生产环境中，设备比较简单，生产力水平比较低，设备操作与运行质量的控制主要靠人来完成，其故障诊断技术主要反映为个别人的经验和技能，生产过程中的设备维修由几个经验丰富的人员来主持，基本上能满足需要，故障诊断技术的地位显得不那么重要。
但在现代化大生产中，尤其是流水线生产系统作业条件下，因设备存在故障而导致生产系统全线停机或产品加工质量降低时，故障诊断仅依靠人的经验就不能保证正常生产，故障诊断技术就不容忽视了。
机械设备在运行过程中会发生能量、力、热量及摩擦等各种物理和化学参数的传递和变化。这些变化必然会产生各种不同的信息，如温度、压力、流量、电流、电压、功率、转速及效率等的变化，而这些信息的变化会直接或间接地反映出系统的运行状态。通过这些不同信息的变化规律，可识别设备的工况及故障的性质和发生的部位，为维修决策提供科学的依据，以克服一般计划性维修可能出现的过度修理和失修的缺点，使机械及其零部件既可得到充分利用，又能得到及时维修，从而提高机械设备运行的可靠度。
故障信息的采集是诊断技术的第一步。惟有信息正确，才能进行正确的分析、判断和决策。因此，故障信息的采集是诊断技术中最重要的内容。一般可用以下几种方法采集故障信息：
1.直接观察
直接观察是现场工作人员根据经验对设备状态做出判断的方法。直接观察辅助以简单的测量工具来鉴别机械的技术状况。即检验者通过视觉、听觉、触觉和嗅觉等对机器各部位的情况进行判别检查。直接观察法由于受到检验人员个体经验和技术熟练程度的影响，有时难免出现操作或判断失误，其检查结果精度不高。所以感觉检验法一船只作定性检查和判断。
2.噪声及振动的测量
噪声和振动是诊断机器运行状态的重要信息，其测量可分为三个步骤：首先是测定总的噪声或振动强度，初步判断机器运行是否存在问题；其次是进行频谱分析，进一步判断机器中的问题发生在哪个环节上；再次是采用一些特殊技术，对特定的可疑零部件（如滚动轴承、齿轮传动系统）进行深入分析。在噪声和振动测量中仪器可以是使携式的，也可以是固定安装的。后者多用于对重要机器的监控，以防止发生事故和突然损坏。
3.磨损残余物的测定
通过测定存在于润滑油中的磨损残余物，可以对机器零件的磨损状态进行正确评估，其测定方法大致有三种：一是直接检查润滑油，根据润滑油浑浊程度的变化以迅速获取零件失效的信息；第二是收集残余物，即利用磁性探头、特殊过滤器等收集齿轮、滚动轴承等工作表面疲劳引起的大块剥落颗粒，进行鉴别和判断；第三是进行铁谱分析，可以确定机器中什么零件在磨损。
4.整机性能测定
整机性能测定是对整台机器功能进行测定取得信息的方法，即把其性能劣化与后果联系起来，对其发展趋势进行测定。—般对整臺设备通常用输入与输出（或产出）的比较法或输出量的变化趋势进行测定。因为对一般设备，输入与输出之间应有一个稳定的比例规律，当输入相同而输出低时，即表明设备效率在降低；当输出没有变化，但输入增加时，亦表明效率在降低。可以表达设备整机性能指标的主要参数有电流、电压、功率、压力、流量、温度、速度和作用力等，可直接用设备产出量来衡量。例如，运输设备运输能力的变化；泵的效率、发动机的耗油量等。有时也可以测量两个输出变量之间的关系，比如热交换器的温差与流量的关系、泵的流量与压力的关系、电动机的转矩与转速的关系等。
5.零件性能测定
对于一些已经出现不正常或丧失了一定功能的零件，在其完全损坏之前（如轴和齿轮的裂纹）对整机的功能没有什么影响，但一旦它的损坏发生，对整机性能却起着十分重要的作用。因而对整机性能测定的同时，不可忽视对设备可靠性起决定性因素的关键零件的测定。虽然零件的状况主要依靠直接观察、振动与噪声测量以及磨损残余物测定等一些方法，但对特定零件的状况还需要一些特殊的方法来确定。例如，采用电阻应变片、声发射等非破坏性检验方法来检测机器零件的状况，采用非接触式电子探头测量轴心的位置，用热电耦测量轴承中摩擦发热的情况等。
机器设备运行状态的诊断方法是多种多样的，其中以噪声及振动测量、铁谱分析、油位油温检测、无损探伤及超声波探伤等检测方法最为常用。然而，由于工作环境中各种条件对设备的影响，某些诊断技术在—些具体诊断中受到限制或影响其准确性，因此产生了进行设备运行工况综合诊断的专家系统。
当代工业发展的一个重要标志就是设备的技术进步，机电设备朝着大型化、精密化、自动化、流程化、计算机化、智能化、技术综合化和功能多样化等不同方向发展，其结果是：生产系统本身的规模变得越来越大；功能越来越全；各部分的关联越来越密切，设备组成与结构越来越复杂。这些变化对于提高生产率、降低生产成本、提高产品质量起到了积极的作用。但另—方面，机械设备一旦发生故障，即造成停产、停工，尽管时间不会太长，但其造成的经济损失和社会影响比过去低生产水平时要大得多。因此，现代化工业对机械设备，乃至一个零件的上作可靠性，都提出了极高的要求。为了确保各种机械设备的安全运行，提高其可靠性和安全运转效率，就必须对设备进行在线监测，及时发现异常情况，加强对设备故障的早期诊断和预防。
现代工业的飞速发展，也对机械工程人员提出了新的要求，机械工程师们必须不断的更新自己的知识体系与提高其技能素质，唯有这样才能与时俱进，跟得上时代的浪潮。
参考文献：
[1] 刘波.工程机械故障预防措施[J]. 工程机械与维修. 2008（03）
[2] 孙珍娣.概述工程机械故障的现场检测与维修[J]. 化学工程与装备. 2009（06）
[3] 傅锦灿.HBT系列混凝土输送泵故障分析[J]. 交通科技与经济. 2008（04）
[4] 廖伟雄.浅谈如何有效防止工程机械故障[J]. 建材与装饰（下旬刊）. 2007（09）
[5] 陈传诗，韩刚新.研究设备故障规律 改革维修制度[J]. 中国设备工程. 1992（11）
[6] 杨景辉，康建设.机械设备故障规律与维修策略研究[J]. 科学技术与工程. 2007（16）
[7] 郑文海，姜洪涛.影响工程机械使用寿命的主要因素[J]. 一重技术. 2002（04）
[8] 汤爱军.机械设备运行的预测和故障规律分析[J]. 科技创新导报. 2008（32）
[9] 蒋瑜，杨雪，阮启明.机械设备故障规律及运行趋势预测方法综述[J]. 机电一体化. 2001（03）
[关键词]：机械 故障 诊断
中图分类号：F407.44 文献标识码：F 文章编号：1009-914X（2012）20- 0052-01
机械故障诊断技术是建立在机械、传感技术、电子测量技术、信号处理技术和计算机技术基础上的有关设备运行和维护的一项综合性技术。它依靠先进的传感技术与在线检测技术，采集设备的各种具有某些特征的动态信息，并对这些信息进行分析和处理，确认设备异常表现，预测其发展趋势。其目的是在机器运行中或基本不拆卸的情况下，掌握机械技术状况，预测机械的可靠性，或判断机械故障的部位和原因，为机械维修提供科学依据。
在传统的生产环境中，设备比较简单，生产力水平比较低，设备操作与运行质量的控制主要靠人来完成，其故障诊断技术主要反映为个别人的经验和技能，生产过程中的设备维修由几个经验丰富的人员来主持，基本上能满足需要，故障诊断技术的地位显得不那么重要。
但在现代化大生产中，尤其是流水线生产系统作业条件下，因设备存在故障而导致生产系统全线停机或产品加工质量降低时，故障诊断仅依靠人的经验就不能保证正常生产，故障诊断技术就不容忽视了。
机械设备在运行过程中会发生能量、力、热量及摩擦等各种物理和化学参数的传递和变化。这些变化必然会产生各种不同的信息，如温度、压力、流量、电流、电压、功率、转速及效率等的变化，而这些信息的变化会直接或间接地反映出系统的运行状态。通过这些不同信息的变化规律，可识别设备的工况及故障的性质和发生的部位，为维修决策提供科学的依据，以克服一般计划性维修可能出现的过度修理和失修的缺点，使机械及其零部件既可得到充分利用，又能得到及时维修，从而提高机械设备运行的可靠度。
故障信息的采集是诊断技术的第一步。惟有信息正确，才能进行正确的分析、判断和决策。因此，故障信息的采集是诊断技术中最重要的内容。一般可用以下几种方法采集故障信息：
1.直接观察
直接观察是现场工作人员根据经验对设备状态做出判断的方法。直接观察辅助以简单的测量工具来鉴别机械的技术状况。即检验者通过视觉、听觉、触觉和嗅觉等对机器各部位的情况进行判别检查。直接观察法由于受到检验人员个体经验和技术熟练程度的影响，有时难免出现操作或判断失误，其检查结果精度不高。所以感觉检验法一船只作定性检查和判断。
2.噪声及振动的测量
噪声和振动是诊断机器运行状态的重要信息，其测量可分为三个步骤：首先是测定总的噪声或振动强度，初步判断机器运行是否存在问题；其次是进行频谱分析，进一步判断机器中的问题发生在哪个环节上；再次是采用一些特殊技术，对特定的可疑零部件（如滚动轴承、齿轮传动系统）进行深入分析。在噪声和振动测量中仪器可以是使携式的，也可以是固定安装的。后者多用于对重要机器的监控，以防止发生事故和突然损坏。
3.磨损残余物的测定
通过测定存在于润滑油中的磨损残余物，可以对机器零件的磨损状态进行正确评估，其测定方法大致有三种：一是直接检查润滑油，根据润滑油浑浊程度的变化以迅速获取零件失效的信息；第二是收集残余物，即利用磁性探头、特殊过滤器等收集齿轮、滚动轴承等工作表面疲劳引起的大块剥落颗粒，进行鉴别和判断；第三是进行铁谱分析，可以确定机器中什么零件在磨损。
4.整机性能测定
整机性能测定是对整台机器功能进行测定取得信息的方法，即把其性能劣化与后果联系起来，对其发展趋势进行测定。—般对整臺设备通常用输入与输出（或产出）的比较法或输出量的变化趋势进行测定。因为对一般设备，输入与输出之间应有一个稳定的比例规律，当输入相同而输出低时，即表明设备效率在降低；当输出没有变化，但输入增加时，亦表明效率在降低。可以表达设备整机性能指标的主要参数有电流、电压、功率、压力、流量、温度、速度和作用力等，可直接用设备产出量来衡量。例如，运输设备运输能力的变化；泵的效率、发动机的耗油量等。有时也可以测量两个输出变量之间的关系，比如热交换器的温差与流量的关系、泵的流量与压力的关系、电动机的转矩与转速的关系等。
5.零件性能测定
对于一些已经出现不正常或丧失了一定功能的零件，在其完全损坏之前（如轴和齿轮的裂纹）对整机的功能没有什么影响，但一旦它的损坏发生，对整机性能却起着十分重要的作用。因而对整机性能测定的同时，不可忽视对设备可靠性起决定性因素的关键零件的测定。虽然零件的状况主要依靠直接观察、振动与噪声测量以及磨损残余物测定等一些方法，但对特定零件的状况还需要一些特殊的方法来确定。例如，采用电阻应变片、声发射等非破坏性检验方法来检测机器零件的状况，采用非接触式电子探头测量轴心的位置，用热电耦测量轴承中摩擦发热的情况等。
机器设备运行状态的诊断方法是多种多样的，其中以噪声及振动测量、铁谱分析、油位油温检测、无损探伤及超声波探伤等检测方法最为常用。然而，由于工作环境中各种条件对设备的影响，某些诊断技术在—些具体诊断中受到限制或影响其准确性，因此产生了进行设备运行工况综合诊断的专家系统。
当代工业发展的一个重要标志就是设备的技术进步，机电设备朝着大型化、精密化、自动化、流程化、计算机化、智能化、技术综合化和功能多样化等不同方向发展，其结果是：生产系统本身的规模变得越来越大；功能越来越全；各部分的关联越来越密切，设备组成与结构越来越复杂。这些变化对于提高生产率、降低生产成本、提高产品质量起到了积极的作用。但另—方面，机械设备一旦发生故障，即造成停产、停工，尽管时间不会太长，但其造成的经济损失和社会影响比过去低生产水平时要大得多。因此，现代化工业对机械设备，乃至一个零件的上作可靠性，都提出了极高的要求。为了确保各种机械设备的安全运行，提高其可靠性和安全运转效率，就必须对设备进行在线监测，及时发现异常情况，加强对设备故障的早期诊断和预防。
现代工业的飞速发展，也对机械工程人员提出了新的要求，机械工程师们必须不断的更新自己的知识体系与提高其技能素质，唯有这样才能与时俱进，跟得上时代的浪潮。
参考文献：
[1] 刘波.工程机械故障预防措施[J]. 工程机械与维修. 2008（03）
[2] 孙珍娣.概述工程机械故障的现场检测与维修[J]. 化学工程与装备. 2009（06）
[3] 傅锦灿.HBT系列混凝土输送泵故障分析[J]. 交通科技与经济. 2008（04）
[4] 廖伟雄.浅谈如何有效防止工程机械故障[J]. 建材与装饰（下旬刊）. 2007（09）
[5] 陈传诗，韩刚新.研究设备故障规律 改革维修制度[J]. 中国设备工程. 1992（11）
[6] 杨景辉，康建设.机械设备故障规律与维修策略研究[J]. 科学技术与工程. 2007（16）
[7] 郑文海，姜洪涛.影响工程机械使用寿命的主要因素[J]. 一重技术. 2002（04）
[8] 汤爱军.机械设备运行的预测和故障规律分析[J]. 科技创新导报. 2008（32）
[9] 蒋瑜，杨雪，阮启明.机械设备故障规律及运行趋势预测方法综述[J]. 机电一体化. 2001（03）