機(jī)械設(shè)備故障診斷與維修,機(jī)械設(shè)備故障診斷與維修實(shí)訓(xùn)報告

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機(jī)械設(shè)備故障的診斷

機(jī)械故障診斷 需要進(jìn)一步確定故障的性質(zhì)，程度，類別，部位，原因，發(fā)展趨勢等，為預(yù)報，控制，調(diào)整，維護(hù)提供依據(jù)。主要包括信號檢測，特征提取，狀態(tài)識別，診斷決策。 診斷技術(shù)發(fā)展幾十年來，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，成為各國研究的熱點(diǎn)。從診斷技術(shù)的各分支技術(shù)來看，美國占有領(lǐng)先地位。美國的一些公司，如Bently，HP等，他們的監(jiān)測產(chǎn)品基本上代表了當(dāng)今診斷技術(shù)的最高水平，不僅具有完善的監(jiān)測功能，而且具有較強(qiáng)的診斷功能，在宇宙、軍事、化工等方面具有廣泛的應(yīng)用。美國西屋公司的三套人工智能診斷軟件（汽輪機(jī)TurbinAID，發(fā)電機(jī)GenAID，水化學(xué)ChemAID）對其所產(chǎn)機(jī)組的安全運(yùn)行發(fā)揮了巨大的作用。還有美國通用電器公司研究的用于內(nèi)燃電力機(jī)車故障排除的專家系統(tǒng)DELTA；美國NASA研制的用于動力系統(tǒng)診斷的專家系統(tǒng)；Delio Products公司研制的用于汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)噪聲原因診斷的專家系統(tǒng)ENGING COOLING ADCISOR等。近年來，由于微機(jī)特別是便攜機(jī)的迅速發(fā)展，基于便攜機(jī)的在線、離線監(jiān)測與診斷系統(tǒng)日益普及，如美國生產(chǎn)的M6000系列產(chǎn)品，得到了廣泛的應(yīng)用。 英國于70年代初成立了機(jī)器保健與狀態(tài)監(jiān)測協(xié)會，到了80年代初在發(fā)展和推廣設(shè)備診斷技術(shù)方面作了大量的工作，起到了積極的促進(jìn)作用。英國曼徹斯特大學(xué)創(chuàng)立的沃森工業(yè)維修公司和斯旺西大學(xué)的摩擦磨損研究中心在診斷技術(shù)研究方面都有很高的聲譽(yù)。英國原子能研究機(jī)構(gòu)在核發(fā)電方面，利用噪聲分析對爐體進(jìn)行監(jiān)測，以及對鍋爐、壓力容器、管道得無損檢測等，起到了英國故障數(shù)據(jù)中心的作用。目前英國在摩擦磨損、汽車、飛機(jī)發(fā)動機(jī)監(jiān)測和診斷方面仍具有領(lǐng)先的地位。 歐洲一些國家的診斷技術(shù)發(fā)展各具特色。如瑞典SPM公司的軸承監(jiān)測技術(shù)，AGEMA公司的紅外熱像技術(shù)；挪威的船舶診斷技術(shù)；丹麥的BK公司的振動、噪聲監(jiān)測技術(shù)等都是各有千秋。日本在鋼鐵、化工等民用工業(yè)中診斷技術(shù)占有優(yōu)勢。東京大學(xué)、東京工業(yè)大學(xué)、京都大學(xué)、早稻田大學(xué)等高等學(xué)校著重基礎(chǔ)性理論研究；而機(jī)械技術(shù)研究所、船舶技術(shù)研究所等國立研究機(jī)構(gòu)重點(diǎn)研究機(jī)械基礎(chǔ)件的診斷研究；三菱重工等民辦企業(yè)在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷方面開展了系統(tǒng)的工作，所研制的“機(jī)械保健系統(tǒng)”在汽輪發(fā)電機(jī)組故障監(jiān)測和診斷方面已經(jīng)起到了有效的作用。 我國診斷技術(shù)的發(fā)展始于70年代末，而真正的起步應(yīng)該從1983年南京首屆設(shè)備診斷技術(shù)專題座談會開始。雖起步較晚，但經(jīng)過近幾年的努力，加上政府有關(guān)部門多次組織外國診斷技術(shù)專家來華講學(xué)，已基本跟上了**在此方面的步伐，在某些理論研究方面已和**不相上下。目前我國在一些特定設(shè)備的診斷研究方面很有特色，形成了一批自己的監(jiān)測診斷產(chǎn)品。全國各行業(yè)都很重視在關(guān)鍵設(shè)備上裝備故障診斷系統(tǒng)，特別是智能化的故障診斷專家系統(tǒng)，在電力系統(tǒng)、石化系統(tǒng)、冶金系統(tǒng)、以及高科技產(chǎn)業(yè)中的核動力電站、航空部門和載人航天工程等。工作比較集中的是大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷系統(tǒng)，已經(jīng)開發(fā)了20種以上的機(jī)組故障診斷系統(tǒng)和十余種可用來做現(xiàn)場故障診斷的便攜式現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器。透平發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)的診斷技術(shù)已列入國家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目并受到高度重視；而西安交通大學(xué)的“大型選轉(zhuǎn)機(jī)械計算機(jī)狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)”，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的“機(jī)組振動微機(jī)監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)”。東北大學(xué)設(shè)備診斷工程中心經(jīng)過多年研究，研制成功了“軋鋼機(jī)狀態(tài)監(jiān)測診斷系統(tǒng)”，“風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)監(jiān)測診斷系統(tǒng)”，均取得了可喜的成果。 可用于機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的信號有振動診斷、油樣分析、溫度監(jiān)測和無損檢測探傷為主，其他技術(shù)或方法為輔的局面。這其中又以振動診斷涉及的領(lǐng)域最廣、理論基礎(chǔ)最為雄厚、研究得最為充分。目前，在振動信號的分析處理方面，除了經(jīng)典的統(tǒng)計分析、時頻域分析、時序模型分析、參數(shù)辨識外，近來又發(fā)展了頻率細(xì)化技術(shù)、倒頻譜分析、共振解調(diào)分析、三維全息譜分析、軸心軌跡分析以及基于非平穩(wěn)信號假設(shè)的短時傅里葉變換、Winger分布和小波變換等。而當(dāng)代人工智能的研究成果為機(jī)械故障診斷注入了新的活力，故障診斷的專家系統(tǒng)不僅在理論上得到了相當(dāng)?shù)陌l(fā)展，且己有成功的應(yīng)用實(shí)例，作為人工智能的一個重要分支，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究己成為機(jī)械故障診斷領(lǐng)域的一個最新研究熱點(diǎn)。 隨著計算機(jī)技術(shù)、嵌入式技術(shù)以及新興的虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展，故障診斷裝置和儀器己經(jīng)由最初的模擬式監(jiān)測儀表發(fā)展到現(xiàn)在的基于計算機(jī)的實(shí)時在線監(jiān)測一與故障診斷系統(tǒng)和基于微機(jī)的便攜式監(jiān)測分析系統(tǒng)。這類系統(tǒng)一般具有強(qiáng)大的信號分析與數(shù)據(jù)管理功能，能全面記錄反映機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)變化的各種信息，實(shí)現(xiàn)故障的精確診斷。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程分布式監(jiān)測診斷系統(tǒng)成為目前的一個研究開發(fā)熱點(diǎn)。

機(jī)械故障診斷的基本內(nèi)容有哪些

異響診斷，油液滲漏診斷，異味診斷，操作診斷。

機(jī)械故障診斷是一種了解和掌握機(jī)器在運(yùn)行過程的狀態(tài)，確定其整體或局部正常或異常，早期發(fā)現(xiàn)故障及其原因，并能預(yù)報故障發(fā)展趨勢的技術(shù)。油液監(jiān)測、振動監(jiān)測、噪聲監(jiān)測、性能趨勢分析和無損探傷等為其主要的診斷技術(shù)方式。

機(jī)械故障診斷：

1.振動診斷技術(shù)：對機(jī)器主要部位的振動值如位移、速度、**度、轉(zhuǎn)速及相位值等進(jìn)行測定，并對測得的上述振動量在時域、頻域、時-頻域進(jìn)行特征分析，判斷機(jī)器故障的性質(zhì)和原因。

2.噪聲診斷技術(shù)：對機(jī)器噪聲的測量可以了解機(jī)器運(yùn)行請魯昂并尋找故障源。 

3.溫度、壓力等常規(guī)參數(shù)診斷技術(shù)：機(jī)器設(shè)備系統(tǒng)的某些故障往往反映在一些工藝參數(shù)，入溫度、壓力、流量的變化中。例如火車軸溫在線監(jiān)控系統(tǒng)，就是利用車軸軸承的溫度來監(jiān)控軸承的運(yùn)行狀態(tài)的。常規(guī)參數(shù)檢測的特點(diǎn)是價格便宜，形式多樣。

4.無損診斷技術(shù)：包括超聲波探傷法、X射線探傷法、滲透探傷法和磁粉探傷法等，這些方法多用于材料表面或內(nèi)部的缺陷檢測，應(yīng)用很廣。

5.油液分析技術(shù)：油液分析技術(shù)可分為兩大類：一類是油液本身的物理、化學(xué)性能分析；另一類是對油液污染程度的分析。具體的方法有光譜分析法和鐵譜分析法。

如何借助儀器儀表診斷及維修汽車機(jī)械故障呢？

隨著現(xiàn)代社會的技術(shù)進(jìn)步，儀器工具也有充分發(fā)展，為了更好的檢測問題，必須學(xué)會更好地使用儀器，盡管汽車工業(yè)的檢測技術(shù)進(jìn)步比較大，但是，仍然需要使用專業(yè)測試工作人員來檢查，高光譜機(jī)械設(shè)備檢測車輛比價方便，精確度測試對汽車修理是必不可少的。

因此，車輛修理和保養(yǎng)過程中的修理技術(shù)人員應(yīng)合理利用現(xiàn)有社會中的工具，確保車輛得到適當(dāng)檢查，以消除一切可能的安全危險，為安全使用車輛和提高車輛的使用壽命奠定良好的基礎(chǔ)。

車輛的機(jī)械故障類型越來越不同，主要與車輛的智能和復(fù)雜的電器部件直接有關(guān)。如電子懸掛系統(tǒng)、SRS安全氣囊系統(tǒng)、電子控制自動變速箱系統(tǒng)、中控門鎖及防盜系統(tǒng)等，都比較容易出現(xiàn)問題。自上世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)市場逐漸進(jìn)口汽車檢查設(shè)備，例如四輪傳呼機(jī)、發(fā)動機(jī)分析器、解碼器等。

盡管動態(tài)計算機(jī)平衡裝置能夠探測汽車的常規(guī)故障，但一些復(fù)雜的汽車故障無法通過常規(guī)探測方法探測，因此，必須利用這些高技術(shù)診斷方法探測汽車的機(jī)械故障。例如，當(dāng)診斷出汽車發(fā)動機(jī)故障時，可借助一種特殊的診斷工具，直接從故障代碼中獲取信息。

通過分析和判斷數(shù)據(jù)資料，可以分析車輛的實(shí)際運(yùn)行狀況，并將現(xiàn)有數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，分析汽車機(jī)械故障的原因。作為通用工具，汽車破譯器通過對車輛的阻力和頻率等進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，分析汽車故障問題。一旦發(fā)現(xiàn)汽車的故障點(diǎn)，即進(jìn)行破譯?？刹捎眠m當(dāng)?shù)难a(bǔ)救方法。目前，維修人員必須非常熟悉檢查方法，并對車輛進(jìn)行前瞻性維修，以便在經(jīng)過一系列維修之后提高車輛的總體性能。

總之，對機(jī)動車輛的機(jī)械故障的診斷和維護(hù)應(yīng)從正確應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)性診斷方法、工具測試和診斷方法開始，對維修人員的經(jīng)驗(yàn)與專業(yè)技能直接相關(guān)。檢查儀器的應(yīng)用和維修人員對專業(yè)儀器的掌握程度是相互關(guān)聯(lián)的，而人工維修診斷是一種比較科學(xué)和合理的故障診斷方法。此外，汽車機(jī)械故障的修復(fù)，主要是從修理機(jī)器部件和更換新部件開始的，必須與實(shí)際情況聯(lián)系起來，以便對汽車機(jī)械故障進(jìn)行科學(xué)修復(fù)。

簡述數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的一般方法有哪些

數(shù)控機(jī)床故障診斷一般包括三個步驟：第一步驟是故障檢測；第二步驟是故障判定及隔離；第三步驟是故障定位。數(shù)控機(jī)床故障診斷一般采用追蹤法、自診斷、參數(shù)檢查、替換法、測量法。
1.追蹤法
追蹤法是指在故障診斷和維修前，維修人員要先對故障發(fā)生的時間、機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)和故障類型進(jìn)行詳細(xì)的了解，然后尋找產(chǎn)生故障的各種跡象。
追蹤法檢查是一種基本的檢查故障的方法，發(fā)向故障后要查找引起故障的根源，采取合理的方法給與排除。
2.自診斷功能
現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)尤其是全功能數(shù)控系統(tǒng)具有很強(qiáng)的自診斷功能，通過隨時監(jiān)控系統(tǒng)各部分的工作，及時判斷故障并立刻在CRT上顯示報警信息。有時當(dāng)硬件發(fā)生故障而不能發(fā)出報警信息時，就要通過發(fā)光二極管的閃爍來指示故障的大致起因。自診斷一般分為現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)尤其是全功能數(shù)控系統(tǒng)具有很強(qiáng)的自診斷功能，通過隨時監(jiān)控系統(tǒng)各部分的工作，及時判斷故障并立刻在CRT上顯示報警信息。有時當(dāng)硬件發(fā)生故障而不能發(fā)出報警信息時，就要通過發(fā)光二極管的閃爍來指示故障的大致起因。自診斷一般分為啟動自診斷、在線自診斷和離線自診斷。
啟動診斷是指CNC系統(tǒng)每次從通電開始，系統(tǒng)內(nèi)部診斷程序就自動執(zhí)行診斷。診斷的內(nèi)容為系統(tǒng)中最關(guān)鍵的硬件和系統(tǒng)控制軟件，如 CPU、存儲器、I/O 等單元模塊，以及MDI/CRT單元、紙帶閱讀機(jī)、軟盤單元等裝置或外部設(shè)備。只有當(dāng)全部項(xiàng)目都確認(rèn)正確無誤之后，整個系統(tǒng)才能進(jìn)入正常運(yùn)行的準(zhǔn)備狀態(tài)。否則，將在CRT畫面或發(fā)光二極管用報警方式指示故障信息。此時起動診斷過程不能結(jié)束，系統(tǒng)無法投入運(yùn)行。
在線診斷是指通過CNC系統(tǒng)的內(nèi)裝程序，在系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時對CNC系統(tǒng)本身及CNC裝置相連的各個伺服單元、伺服電機(jī)、主軸伺服單元和主軸電動機(jī)以及外部設(shè)備等進(jìn)行自動診斷、檢查。只要系統(tǒng)不停電，在線診斷就不會停止。
在線診斷一般包括自診斷功能的狀態(tài)顯示有上千條，常以二進(jìn)制的0、1來顯示其狀態(tài)。對正邏輯來說，0表示斷開狀態(tài)，1表示接通狀態(tài)，借助狀態(tài)顯示可以判斷出故障發(fā)生的部位。常用的有接口狀態(tài)和內(nèi)部狀態(tài)顯示，如利用I/O接口狀態(tài)顯示，再結(jié)合PLC梯形圖和強(qiáng)電控制線路圖，用推理法和排除法即可判斷出故障點(diǎn)所在的真正位置。故障信息大都以報警號形式出現(xiàn)。一般可分為以下幾大類：過熱報警類；系統(tǒng)報警類；存儲報警類；編程/設(shè)定類；伺服類；行程開關(guān)報警類；印刷線路板間的連接故障類。
離線診斷是指數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，數(shù)控系統(tǒng)制造廠家或?qū)I(yè)維修中心利用專用的診斷軟件和測試裝置進(jìn)行停機(jī)（或脫機(jī)）檢查。力求把故障定位到盡可能小的范圍內(nèi)，如縮小到某個功能模塊、某部分電路，甚至某個芯片或元件，這種故障定位更為精確。
3.參數(shù)檢查
系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù)，參數(shù)設(shè)定錯誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。發(fā)生故障時應(yīng)及時核對系統(tǒng)參數(shù)，參數(shù)一般存放在磁泡存儲器或存放在需由電池保持的 CMOS RAM中，一旦電池電量不足或由于外界的干擾等因素，使個別參數(shù)丟失或變化，發(fā)生混亂，使機(jī)床無法正常工作。此時，可通過核對、修正參數(shù)，將故障排除。
4.替換法
替換法是在數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，利用備用電路板、模塊、集成電路芯片及其他元器件代替有疑點(diǎn)的部位，觀察故障點(diǎn)的轉(zhuǎn)移情況，確定故障點(diǎn)的位置，是一種快速而簡便的找出故障點(diǎn)的方法。當(dāng)無備用板時，也可以用同型號系統(tǒng)上的元器件來代替。
5.測量法
CNC系統(tǒng)生產(chǎn)廠在設(shè)計印刷線路板時，為了調(diào)整和維修方便，在印刷線路板上設(shè)計了一些檢測端子。維修人員通過測量這些檢測端子的電壓或波形，可檢查有關(guān)電路的工作狀態(tài)是否正常。但利用檢測端子進(jìn)行測量之前，應(yīng)先熟悉這些檢測端子的作用及有關(guān)部分的電路或邏輯關(guān)系。

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