我國(guó)工程機(jī)械故障檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)械故障檢測(cè)與維修在應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)之后日趨智能化和自動(dòng)化，但新型設(shè)備的出現(xiàn)給機(jī)械的故障檢測(cè)與維修帶來了新問題。 下面先介紹下我國(guó)工程機(jī)械故障檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。

1 我國(guó)工程機(jī)械檢測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

機(jī)械故障檢測(cè)技術(shù)可以提早發(fā)現(xiàn)故障， 及時(shí)查明故障發(fā)生原因，從而有效減少或避免故障的發(fā)生，提高機(jī)械使用效率。我國(guó)機(jī)械檢測(cè)技術(shù)主要集中在傳感技術(shù)、 信號(hào)提取和處理以及判斷故障種類三個(gè)方面，傳感技術(shù)主要涉及速度傳感器、溫度傳感器、屯渦流傳感器以及光導(dǎo)纖維、升發(fā)射、激光等;信號(hào)提取與處理技術(shù)包括時(shí)序分析、時(shí)域分析、譜分析以及傅立葉變緩、小波變換、 Wigner譜分析等;故障類型判斷主要研究系統(tǒng)參數(shù)識(shí)別與診斷的相關(guān)技術(shù)和優(yōu)化配置傳感器以及如何在設(shè)備故障診斷中應(yīng)用信息融合技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，在當(dāng)前的機(jī)械檢測(cè)技術(shù)中，傳感器愈加精密化和多維化，檢測(cè)診斷的理論、模型更加多元化、技術(shù)更加智能化。比如，醫(yī)療、軍事中應(yīng)用的激光測(cè)試技術(shù);全方位、多角度監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行的多元傳感技術(shù)等。

2 工程機(jī)械的故障檢測(cè)分析

(1)不同環(huán)境中的機(jī)械檢測(cè)

機(jī)械的使用環(huán)境對(duì)機(jī)械有著直接影響，比如，工程機(jī)械在冬天發(fā)生故障的可能性相對(duì)其他三個(gè)季節(jié)就高出很多;當(dāng)工程機(jī)械所處環(huán)境溫度較低時(shí)， 如果挖掘機(jī)、 裝載機(jī)等機(jī)械設(shè)備在駕駛過程中發(fā)生突然熄火，停止運(yùn)轉(zhuǎn)且無法重新啟動(dòng)的現(xiàn)象，我們可以先檢查是否是機(jī)械的燃料系統(tǒng)出現(xiàn)問題， 比如， 查看是不是由于環(huán)境溫度過低造成燃油凝固，堵塞了油路。 高溫高壓和易腐蝕的環(huán)境下機(jī)械設(shè)備的離心泵經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)流量不夠、揚(yáng)程變低、異常震動(dòng)以及產(chǎn)生噪音等情況。

(2)機(jī)械使用初期的檢測(cè)

在工程機(jī)械使用初期，由于機(jī)械沒有使用過，需要一段時(shí)間進(jìn)行磨合，才可以有效運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，機(jī)械故障發(fā)生率是隨著機(jī)械使用時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷降低的。 當(dāng)度過磨合期之后， 機(jī)械故障發(fā)生率基本可以固定，但會(huì)在工程機(jī)械進(jìn)行定期保養(yǎng)的基礎(chǔ)上隨機(jī)發(fā)生一些故障。

在對(duì)處于使用初期的機(jī)械進(jìn)行檢測(cè)診斷的時(shí)候， 其故障主要包括：油道被殘余砂屑堵塞; 連接螺栓出現(xiàn)松脫或者管道接口發(fā)生松動(dòng); 因?yàn)槁菟]有擰緊， 導(dǎo)致接合平面發(fā)生漏油與滲水漏氣問題等等。 為此，在機(jī)械使用過程中， 一定要重視使用初期的檢測(cè)診斷， 為工程機(jī)械日后的正常運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，并有效提高工程機(jī)械的運(yùn)行效率。

(3)機(jī)械故障類型及診斷技術(shù)

故障類型及簡(jiǎn)單判斷

故障類型主要有一般損壞型、 功能降低型、 性能失效型以及一些變質(zhì)、老化的退化型故障。一般損壞型故障包括變形、開裂、斷裂、壓痕以及堵塞、漏油、漏氣、滲水等堵塞型故障和滲水型故障，大都可以用肉眼發(fā)現(xiàn)和識(shí)別出來。 但功能降低型故障和性能失效型故障以及退化型故障大都是由于長(zhǎng)時(shí)間使用或使用年限太久引起的， 一般都比較隱秘，很難用肉眼識(shí)別和判斷。因此，在實(shí)際工作中需要檢測(cè)診斷人員進(jìn)行更深入、細(xì)致的診斷。

實(shí)際工作中可以根據(jù)嗅覺來識(shí)別電機(jī)繞組是否存在被燒毀的可能;用聽覺辨識(shí)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的聲音和皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)的聲音是否是其正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下發(fā)出的;在觸覺方面，可以用肢體感知設(shè)備的溫度和振幅是否正常。例如，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)出刺耳的“吱吱”聲，并且刺耳程度隨著齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的加快而增強(qiáng)時(shí)， 就說明齒輪嚙合可能存在間隙過小的問題; 若齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)出的是“當(dāng)當(dāng)”的聲音，且聲音會(huì)隨著負(fù)荷的加大而逐漸變小，則說明齒輪的嚙合間隙可能過大。

分析診斷技術(shù)

在工程機(jī)械進(jìn)行檢測(cè)的過程中的核心工作就是分析診斷， 利用此項(xiàng)技術(shù)可以準(zhǔn)確對(duì)故障機(jī)理進(jìn)行判斷， 從而有針對(duì)性地進(jìn)行故障維修，提高工作效率。 分析診斷技術(shù)就是對(duì)機(jī)械目前的運(yùn)行狀態(tài)和以后的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，診斷其運(yùn)行是不是正常，可持續(xù)工作多長(zhǎng)時(shí)間，以及出現(xiàn)的問題會(huì)對(duì)整體機(jī)械造成多大的影響。 此項(xiàng)技術(shù)是在實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析工程機(jī)械的基礎(chǔ)上建立的，因此，故障識(shí)別方法的選擇會(huì)受其影響，不同的診斷技術(shù)，所應(yīng)用的診斷方法也不相同。如：在施工現(xiàn)場(chǎng)中，人們經(jīng)常會(huì)對(duì)邏輯識(shí)別和灰色識(shí)別這兩種方法進(jìn)行選擇，而不去選擇那些諸如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別法和函數(shù)識(shí)別法等有著較大難度的識(shí)別方法。

3 工程機(jī)械的維修分析

專業(yè)故障維修技術(shù)

當(dāng)工程機(jī)械發(fā)生故障時(shí)，工作人員通常會(huì)將阻隔性高、粘結(jié)性強(qiáng)的材料同某些高分子的材料結(jié)合起來應(yīng)用， 從而提高工程機(jī)械抗高溫、抗磨擦和耐摩擦的性能，延長(zhǎng)機(jī)械的使用壽命，提升機(jī)械維修質(zhì)量。

這種專業(yè)性要求比較強(qiáng)的維修方法， 對(duì)維修人員維修技術(shù)的掌握、運(yùn)用能力、 維修環(huán)境、 維修設(shè)備規(guī)格等都有嚴(yán)格的要求， 實(shí)踐中經(jīng)常應(yīng)用到的有高效能超音速等離子噴涂術(shù)、 納米固體潤(rùn)滑干膜技術(shù)和低溫離子硫化技術(shù)等。

應(yīng)急維修技術(shù)

通常工程機(jī)械的使用環(huán)境都比較惡劣， 增加了機(jī)械故障發(fā)生的可能性。因此，在實(shí)際工作中，一般會(huì)出于工期等因素考慮，對(duì)一些非專業(yè)性的故障采用應(yīng)急維修。應(yīng)急維修具有范圍廣、手段多的特點(diǎn)。例如， 拆卸大型的輪式裝載機(jī)或推土機(jī)輪胎時(shí)， 長(zhǎng)時(shí)間的工作使輪胎長(zhǎng)期處于承壓狀態(tài)，加上輪鋼銹蝕導(dǎo)致輪鋼和輪胎粘的很緊密，使輪鋼、輪胎的分離變得異常困難，實(shí)施分離具體做法是：在輪胎和輪鋼之間加水進(jìn)行潤(rùn)滑， 然后用推土機(jī)鏟刀分別壓兩側(cè)的輪胎， 在輪鋼中間橫一根鐵棒并穿上鋼絲繩， 最后用起重機(jī)向上起吊。

此外， 應(yīng)急維修時(shí)所使用的一些替代物大都比較簡(jiǎn)單， 容易操作，比如， 當(dāng)墊圈損壞時(shí)可以用普通鋼板做的墊片代替; 也可以用煙盒代替低壓油路用的密封墊圈; 密封水泵時(shí)用塑料布替代石棉繩等。