我國工程機(jī)械故障檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

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

1 我國工程機(jī)械檢測技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

機(jī)械故障檢測技術(shù)可以提早發(fā)現(xiàn)故障， 及時查明故障發(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。我國機(jī)械檢測技術(shù)主要集中在傳感技術(shù)、 信號提取和處理以及判斷故障種類三個方面，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;信號提取與處理技術(shù)包括時序分析、時域分析、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)械檢測技術(shù)中，傳感器愈加精密化和多維化，檢測診斷的理論、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)用的激光測試技術(shù);全方位、多角度監(jiān)測設(shè)備運行的多元傳感技術(shù)等。

2 工程機(jī)械的故障檢測分析

(1)不同環(huán)境中的機(jī)械檢測

機(jī)械的使用環(huán)境對機(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其他三個季節(jié)就高出很多;當(dāng)工程機(jī)械所處環(huán)境溫度較低時， 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，停止運轉(zhuǎn)且無法重新啟動的現(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)常會出現(xiàn)流量不夠、揚程變低、異常震動以及產(chǎn)生噪音等情況。

(2)機(jī)械使用初期的檢測

在工程機(jī)械使用初期，由于機(jī)械沒有使用過，需要一段時間進(jìn)行磨合，才可以有效運轉(zhuǎn)，因此，機(jī)械故障發(fā)生率是隨著機(jī)械使用時間的延長而不斷降低的。 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。

在對處于使用初期的機(jī)械進(jìn)行檢測診斷的時候， 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; 因為螺栓沒有擰緊， 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診斷， 為工程機(jī)械日后的正常運行打下堅實基礎(chǔ)，并有效提高工程機(jī)械的運行效率。

(3)機(jī)械故障類型及診斷技術(shù)

故障類型及簡單判斷

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時間使用或使用年限太久引起的， 一般都比較隱秘，很難用肉眼識別和判斷。因此，在實際工作中需要檢測診斷人員進(jìn)行更深入、細(xì)致的診斷。

實際工作中可以根據(jù)嗅覺來識別電機(jī)繞組是否存在被燒毀的可能;用聽覺辨識齒輪轉(zhuǎn)動的聲音和皮帶轉(zhuǎn)動的聲音是否是其正常運轉(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)動發(fā)出刺耳的“吱吱”聲，并且刺耳程度隨著齒輪轉(zhuǎn)動的加快而增強(qiáng)時， 就說明齒輪嚙合可能存在間隙過小的問題; 若齒輪轉(zhuǎn)動發(fā)出的是“當(dāng)當(dāng)”的聲音，且聲音會隨著負(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)行檢測的過程中的核心工作就是分析診斷， 利用此項技術(shù)可以準(zhǔn)確對故障機(jī)理進(jìn)行判斷， 從而有針對性地進(jìn)行故障維修，提高工作效率。 分析診斷技術(shù)就是對機(jī)械目前的運行狀態(tài)和以后的運行狀態(tài)進(jìn)行分析，診斷其運行是不是正常，可持續(xù)工作多長時間，以及出現(xiàn)的問題會對整體機(jī)械造成多大的影響。 此項技術(shù)是在實時動態(tài)分析工程機(jī)械的基礎(chǔ)上建立的，因此，故障識別方法的選擇會受其影響，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)場中，人們經(jīng)常會對邏輯識別和灰色識別這兩種方法進(jìn)行選擇，而不去選擇那些諸如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別法和函數(shù)識別法等有著較大難度的識別方法。

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，工作人員通常會將阻隔性高、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， 對維修人員維修技術(shù)的掌握、運用能力、 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，在實際工作中，一般會出于工期等因素考慮，對一些非專業(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。例如， 拆卸大型的輪式裝載機(jī)或推土機(jī)輪胎時， 長時間的工作使輪胎長期處于承壓狀態(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，實施分離具體做法是：在輪胎和輪鋼之間加水進(jìn)行潤滑， 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)急維修時所使用的一些替代物大都比較簡單， 容易操作，比如， 當(dāng)墊圈損壞時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; 密封水泵時用塑料布替代石棉繩等。