故障诊断技术在设备维修的应用论文
摘要 :根据矿山机电设备的特点及使用情况,对现代故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用做了进一步的探讨,尤其是对其中的智能故障诊断技术进行了重点研究,希望借此可以为矿山机电设备的维修提供参考。
关键词 :故障诊断;机电维修;智能诊断
在现代矿山生产过程中,高技术含量的机电设备在煤矿生产一线获得了广泛的应用,但是因为受到工作环境等方面因素的影响,机电设备在运行过程中会出现故障,给煤矿安全、稳定生产带来了隐患。利用故障诊断技术能够深入地了解机电设备运行过程的典型状态,还能够检测出设备运行过程中存在的潜在隐患,及时发现设备存在的主要问题,为故障预测和处理提供可靠依据。因此,找到矿山机电设备故障产生的主要原因,并利用故障诊断技术对原因进行及时准确的诊断分析,对保证机电设备的正常稳定运行以及矿山的生产安全都是非常重要的。
一、矿山机电设备产生故障的原因
(一)机械零部件配合关系变化。导致矿山机电设备出现故障的原因主要是设备的机械零部件关系变化或者零部件自身损伤而造成的。其中,零部件损伤有设备运行过程中相关零件之间的相互影响的因素,这种影响使零部件自身在形态、尺寸、功能等方面发生了变化,不能够充分发挥其应有的性能。
(二)设备长期超负荷运行。在实际的使用过程中,若一台设备的实际运行情况超出了其极限应用范围,则该设备会在很大程度上因为超负荷而出现故障。
(三)设备自身性能损耗。机电设备在运行过程中会因为内部和外部因素的影响而使其运行能力持续消耗,包括设备机械零部件的磨损、电子设备的老化等,这些因素使得设备的综合能力开始下降,最终出现各种类型的生产故障。
二、矿山机电设备的故障诊断
(一)设备故障诊断的方法。在通常情况下,设备故障诊断属于一种防护措施,是在不影响基本生产流程的情况下判断该设备各个部分的参数是否处于最佳的应用状态中。在诊断中,通过使用精密设备获得被检测机电设备的运行数据,确定其是否适合运行,是否发挥其正常的功能,是否存在出现损坏的因素等。若发现异常,则分析导致该异常的主要原因、损坏程度有多大、是否能够继续使用,并根据其实际受损程度判断其继续使用的时间。
(二)设备故障诊断的原理。所谓设备故障主要是指设备因为零部件受损或者在使用过程中因为不同因素的影响。这时,一旦出现故障,这些参数的变化将直接作用于设备的零部件,使得其发生物理变化,导致零部件的性能也随之出现变化,这种变化就是所谓的特征因子。这些特征因子可以精确的反映机械系统的实际故障状态,因此也被称作为故障敏感因子,只有这些故障敏感因子处于正常的阈值范围内时,设备才不会出现故障。故障诊断技术就是监测这些敏感因子,一旦矿山设备的故障敏感因子超出了阈值范围,就要发出告警。
三、故障诊断技术在矿山机电设备维修中的具体应用
(一)故障历史记录诊断方法的应用。当机电设备出现故障时,应该及时的分析导致该设备出现故障的相关原因,分析哪些是造成故障的主要因素。这是基于矿山机电设备组成原理而采取的一种典型故障诊断方法。当设备出现故障时,必须分析造成故障的因素,检查设备运行过程,获得最终的分析结果,并将这些结果进行归纳总结,形成一个该类型设备的故障诊断手册。在设备的后续运行过程中,当设备再次出现故障使,就可以根据典型的故障类型判断导致故障的原因,对故障进行针对性的处理、维修。
(二)温度、压力监测诊断方法的`应用。矿山机电设备中大量使用摩擦副、轴承和齿轮传动箱等机械设备,在这些部位设置温度、压力传感器可以实现对这些关键零部件运行状态的在线监测。通过连续对这些部位进行监测、记录相关数据的历史变化情况,可以快速、直观、准确的反应出机电设备的实际运行状态,还能够预测其运行状态变化趋势,从而为设备的维修提供可靠依据。温度、压力是矿山机电设备需要检测的典型参数,能够正确、精确的反映设备的真实工作状态。
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(三)智能诊断方法的应用。智能诊断方法就是通过系统控制的方式,模拟人脑特征,能够快速的获得机电设备的故障信息,并及时的进行传递、处理、再生及应用,通过与系统配合还能够实现设备运行状态的实时监测和预测,为机电设备及系统的运行、维修提供可靠的数据参考。智能诊断方法包括模糊诊断法、灰色系统诊断法、专家系统、神经网络诊断方法等。当前,智能故障诊断领域中最为活跃的方法是专家系统和神经网络方法,这两种方法在矿山机电设备故障诊断中具有较大的应用潜力。这主要是因为矿山机电设备的故障一般具有较强的复杂性和隐蔽性,使用传统的故障诊断方法难以精确、快速的对故障进行定位和分析,而通过应用专家系统或者神经网络,能够模拟人脑思维方式,根据反馈的故障信息快速的进行分析和求解,获得可靠的分析结果。
参考文献:
[1]张瑞景.运用故障诊断技术进行矿山机电设备维修[J].房地产导刊,2014(18).
机械设计加工常见问题分析论文
1前言
设计加工过程影响机械设备零件的质量,任何环节出现问题,都会降低零件质量。在设计加工零部件时,材料应力性、设计工艺、加工过程都会影响零件质量。因此,要按照零部件功能及用途,选择合适的机械材料,使用科学、规范的加工工艺,有效降低加工误差,增强工艺质量,进而增强零部件加工水平,为发展工业生产奠定坚实基础。
2机械设计加工中面临的常见问题
2.1零件表面质量出现的问题
零部件的表面质量对其使用寿命和使用性能有直接影响,因此在设计时要细致计算零部件所用材料的物理特性,并有效控制零部件表面质量。对表面质量有直接影响的因素是切削用料的质量,如果材料具有较强的韧性,其加工时出现塑性形变的概率较大,切割时容易出现零件表面粗糙的情况;如果材料的物质较脆,切割过程中易掉落碎屑,提高表面粗糙程度。
2.2机械加工精度存在的问题
目前是科技快速发展的工业化时代,要求产品具有更高的精度,机械零件也需要不断提高精确度与品质,因此机械设计加工中要有效控制产品精确度。然而在设计加工时存在很多难以掌握的变量,如磨具、刀具的正常磨损,会影响零件精确度。在加工时温度的提高,会不同程度的改变加工材料物的理性能,降低零件精确度,进而对产品使用性能造成一定影响,因此要重视对机械加工精确度的控制。
2.3机械产品性价比出现的问题
对机械产品质量有影响的因素很多,各种问题导致设计加工过程中容易产生遗漏,设计加工时只重视选择材料,却没有重视原材料加工,对机械生产效率有很大影响。另外,机械存在误差很容易导致机械故障,提高维修成本,并提高产品成本,进而降低产品的性价比。企业竞争力与其产品性价比息息相关,低性价比会减少产品市场占有率,因此,解决润滑剂方面存在的问题是提高产品性价比的.重要因素。
2.4使用润滑剂出现的问题
在机械设计中润滑剂的使用会影响到加工零部件的质量及精确度。润滑剂具有润滑和冷却的性能。在机械加工时,高速运转的设备会产生很多热量,在高温环境下加工材料会出现形变进而产生误差。因此,润滑剂要降低加工产生的热量,起到冷却作用,增强设备工作效率。但目前很多企业没有正确选择润滑剂的种类,没有发挥出润滑剂应有的作用。
3机械设计加工解决常见问题的措施
3.1选择适合的原材料
原材料的物理性质对机械设计加工有直接影响,为增强其精确度,要选择合适的材料,既能减少加工成本,也能增强产品设计精确度。因此,在设计前,要按照零部件的加工工艺和用途选择原材料,检测材料的应用特性和物理特性,保障其在加工时不会随着温度变化而出现形变。同时,要对磨具和刀具进行定期检查,当其磨损到一定程度、可能影响零件精确度时,要及时予以更换。
3.2批量化、标准化设计加工
零件标准化是按照结构性能、尺寸要求进行设计,增强设计的标准水平,并实现批量生产。生产中要选择材料、简化流程,增强产品质量和生产效率。对零件进行优化处理要压缩设计时间、有效减少工作时出现的浪费现象,为增强产品的经济效益提供发展动力。机械设计加工的重点是规范的工艺程序,加工零件时要缩短工期,因为零件加工时间过长会损害零件,一次性、批量完成零件加工。由于每次加工都会让零件受到残余应力,所以控制加工次数可以有效保障零件质量。
3.3选择工具、设计参数
要按照原材料特征选择适当的刀具,要正视切削用量因素对零件的影响,关注切削速度和深度,以免对零件质量造成影响。要根据零件材质与性质调整切削深度和速度。切削时要使用切削液,以降低切削温度、提升切削质量。在机械设计加工过程中,要将切削用量设定为主要参数,这与切削速度、深度、产品总质量有重要影响。要根据零件材料与属性设定参数,并全面考虑机械设计加工时每个影响因素。
3.4正确使用润滑剂
设计加工金属零件时要正确使用润滑剂,以降低机械加工时的温度,机械产品研磨、冲压、切削时,使用润滑剂能提高产品应用实践。另外,要重视金属碎屑的清理,既能去除热量,也能减少机床磨损及对零件的腐蚀,实现减少成本、增加生产效率的目的。金属润滑剂要体现出防腐、润滑和冷却的三重作用,也要根据机械加工的具体情况,分析零件要求及设计工艺,选择纯油性或水溶性润滑剂。例如高速钢刀进行高速切削时可以选择水溶性润滑剂,低速切削时可以选择纯油性润滑剂。如果切削液难以正确进行就要选择纯油性润滑液,除此外可以选择水溶性润滑液。因为零件标准和精确度逐步提高,选择润滑液更加重要。
4结语
随着工业化的发展,对零件质量及精确度提出更高要求,所以在机械设计加工过程中要有效控制零件质量。按照生产要求,选择合适的材料,检测材料的应力特性与物理特性,以满足设计加工要求。选择设计工艺,检查机械的磨具与刀具,及时更换磨损程度较大的磨具刀具,以免影响零件质量。我们要完成设计工艺,减少成本、增强生产效率,保证零件质量,推动我国工业生产的稳定、快速发展。
参考文献:
[1]吕明来,左路.机械设计加工中的常见问题及解决措施[J].黑龙江科技信息,2016(18).
[2]肖坚夫.机械设计加工中常见问题思考[J].山东工业技术,2015(24).
设备在使用过程中,由于零部件磨损、疲劳或环境造成的变形、腐蚀、老化等原因,使原有性能逐渐降低的现象称为设备劣化。我整理了机械设备维修管理论文,欢迎阅读!
机械设备维修管理
摘要:本文介绍了国内机械设备的常见故障诊断以及维修管理的流程。
关键词:机械设备,故障,维修,诊断,管理
中图分类号: TB486 文献标识码: A
引言
设备在使用过程中,由于零部件磨损、疲劳或环境造成的变形、腐蚀、老化等原因,使原有性能逐渐降低的现象称为设备劣化。机械设备的劣化可以分为使用劣化、自然劣化、灾害劣化。使用劣化是指设备在使用过程中,由于零部件磨损等原因造成的损坏或变形,使机械设备失去本身的性能;自然劣化是指随着时间的流逝材料的老化,或者遭受意外的灾害而加快老化速度的现象;灾害劣化是指由于自然灾害使设备遭受破坏的现象。由于设备不同的零部件的使用寿命都不一样,因此做好设备的故障诊断及维修管理,具有重要的经济意义。
1机械设备维修管理现状及发展趋势
目前,国内企业的机械维修,基本采用的是前苏联的周期计划维修,即定期大、小修。理论上来说,周期计划维修是属于预防维修范畴,在保证设备完好、增加设备的使用寿命方面发挥了积极作用。但是,随着现代工业技术的不断发展,机械工艺性能和安全性能有了很大提高,随之引起的设备维修管理也更趋合理。自上个世纪八十年代以后,预知维修的理论逐步渗透到我国,根据设备运行状态,确定维修时间和维修方式,相比周期计划维修更加先进。预知维修则是特别注重预防检查、监测,既做到了预防,同时还避免了过剩维修。90年代初,我国先后引进了一大批具有世界先进水平的机械设备。这些进口设备除了润滑、保养、清洁和局部检修项目之外,并无大小修项目,并且一般设备都具有机电一体化,技术含量高,结构相对复杂,装配精度极高。若按照传统的维修方法,周期性的拆装,很难使设备的精度恢复到出厂的标准,同时可能在拆装过程中造成不必要的损坏,影响设备发挥原有的性能。因此,有的企业从设备投入使用初期,就采用预知维修代替周期计划维修,后来又根据国内设备新老机型特点不同,采用周期计划维修与状态维修相结合的方式进行设备维修,也取得了良好效果。
2机械设备维修管理的常见问题
对机械设备维修与管理的重视程度不够
机械设备维修与管理是一个系统的过程,涉及到多个环节(采购、使用、改造、更新等),部分企业比较注重对设备的前期管理,而在设备使用过程中的维修与管理则不太重视,导致实际维修与管理工作出现问题。
维修与管理跟不上
机械设备维修与管理机械的按照计划进行,很容易忽视设备的实际情况,导致机械设备的维修、保养等工作不能满足实际需求,降低了机械设备的使用性能和工作效率。
重修理,不重改造
目前国内大部分企业对于机械设备的态度是“不坏不修”,导致大量设备长期“亚健康”运行,严重的影响了工作的效率和质量。同时对于部分需要改造的设备,迫于改造费用高或者技术要求高等难题导致必要的改造被迫中断。
3机械设备维修的理论指导
3.1机械故障
(1)机械故障的概念
所谓机械故障,就是指机械系统(零件、组件、部件或整台设备乃至一系列的设备组合)已偏离其设备状态而丧失部分或全部功能的现象。
(2)机械故障的类型
根据故障发生的速度分渐发型故障、突发型故障和复合型故障;根据故障后果分参数故障和功能故障;根据故障出现的情况分为已发生的实际故障和未发生的潜在故障;根据故障发生的原因或性质分人为故障和自然故障;根据故障发生的部位分机械故障和电气故障;根据故障发生的频率分常见故障和特殊故障;根据故障来源分设计、制造、使用和检修维护发生的故障等。研究故障类型是为了通过各种故障分析其对设备功能、参数、零部件失效形式的影响,从而在设计,使用中采取相应的改进措施,减少或杜绝类似的故障再次发生。
(3)机械故障的规律
机械设备故障的规律是指机械故障随时间变化而变化的规律。设备的故障率随时间的变化大致可以分3个阶段:早期故障期、偶发故障期和耗损故障期。
(4)机械故障发生的原因
机械设备故障的原因是多种多样的,总的来说可以分为外部原因和内部原因。外部原因主要有:使用环境原因,如粉尘、气候等因素;设备负荷原因,如负荷超过设计能力、负荷不均等;安装调试问题,如安装调试不当或未达到设计要求等;未按要求维护操作设备,如润滑不良、密封问题、设备使用初期未按要求试车磨合、岗位工错误操作等;上次检修不当,如更换或修复的零件不合要求、装配问题等。内部原因主要有:机械本身设计存在问题、零件制造质量不过关等。
3.2机械零件的失效形式
①断裂。零件在外载荷作用下,某一截面上的应力超过零件的强度极限时,就会造成断裂失效。在变应力作用下,长时间工作的零件容易发生疲劳断裂。零件的断裂失效对机械产品造成的危害最大。
②过大残余变形。零件受载荷作用后发生弹性变形,过度的弹性变形会使零件的机械精度降低,造成较大的振动,引起零件的失效;当作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限,零件会产生塑性变形,甚至发生断裂。在高温、载荷的长期作用下,零件会发生蠕变变形,造成零件的变形失效。
③表面损伤失效。零件在长期工作中,由于磨损、腐蚀、磨蚀、接触疲劳等原因,造成零件尺寸变化超过了允许值而失效,或者由于腐蚀、冲刷、气蚀等而使零件表面损伤失效。
④材质变化失效。由于冶金元素、化学作用、辐射效应、高温长时间作用等引起零件的材质变化,使材料性能降低而发生失效。
⑤破坏正常工作条件而引起的失效。有些零件只有在一定条件下才能正常工作,如带传动,只有当传递的有效圆周力小于临界摩擦力时,才能正常工作。如果这些条件被破坏,将会发生失效。
4机械故障诊断技术
机械故障诊断是一种了解和掌握机器在运行过程的状态,确定其整体或局部正常或异常,早期发现故障及其原因,并能预报故障发展趋势的技术。油液监测、振动监测、噪声监测、性能趋势分析和无损探伤等为其主要的诊断技术方式。机械故障诊断技术是20世纪70年代以来,随着电子测量技术、送信号处理技术以及计算机的发展而逐渐形成的一门综合技术。目前我国在一些特定设备的诊断研究方面很有特色,形成了一批自己的监测诊断产品。全国各行业都很重视在关键设备上装备故障诊断系统,特别是智能化的故障诊断专家系统,在电力系统、石化系统、冶金系统、以及高科技产业中的核动力电站、航空部门和载人航天工程等。
机械诊断技术的任务:①弄清引起设备劣化或故障的主要原因②了解设备劣化部位及程度③了解设备的性能、强度、效率等④预测设备的使用寿命。
5机械设备故障维修
机械设备维修前的准备工作很多都是技术性很强的工作,其完善程度、准确性、及时性都会直接影响大修计划进度、维修质量和经济效益。不同企业的设备维修组织和管理分工相应的有所不同,但设备维修前的准备工作内容及过程大致相同。
为了全面深入了解设备劣化的具体情况,在大修前需要安排的停机预检。预检工作由技术人员负责,设备使用部门的机械维修人员参加,并共同承担。预检工作量大小由设备的复杂程度、劣化程度决定,设备越复杂,劣化程度越严重,预检工作量就越大,预检时间也越长。从预检结束到设备维修开始之间的时间间隔不宜过长,否则可能在此期间导致设备的状态加速劣化,致使预检的准确性降低,给维修施工带来困难。
通过预检和分析确定修理方案后,要以修理技术文件的形式做好修理前的技术准备。机械设备修理技术文件有修理技术任务书、修换件明细表、材料明细表、修理工艺和修理质量标准等。这些技术文件是编制修理作业计划,准备备品、配件、材料,校算修理工时与成本,指导修理作业以及检查和验收修理质量的依据,它的正确性和先进性是衡量企业设备维修技术水平的重要标志之一。
结论
做好机械设备维修管理工作,是保证机械设备正常运转的基本条件,对提高企业的经济效益,保证企业持续发展十分重要。
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