机电设备常见故障的种类和诊断方法

【摘 要】在生产过程中机电设备的运转正常关系着企业生产的稳定性，如果设备出现了问题我们都会想用最快最好的办法去解决，有利于企业经济效益的提升。本文作者根据自己的工作实际，简单的论述了机电设备故障经常出现的种类和一般常用的诊断方法与同仁共享。 

1.设备故障的种类 
　　
机电设备故障的种类按设备部件划分可分为：机械故障、电器故障、气动故障和控制故障；按发生时期分类可分为：初期故障、突发故障和老化故障。因为故障发生的时期不同，故障的内容和原因也不同，下面分别介绍之。 
　　
1.1 初期故障 
　　
在调试阶段和试运转2～3月内发生的故障称为初期故障，产生原因如下： 
　　
（1）零部件、元件加工不良，装配不良。如零件加工时不符合要求，零件毛刺未及时清除，不洁净安装（如轴承中带入铁屑沙粒线头等），零件装错、装反，对中不良，同心度不符合要求，紧固件扭矩不符合要求，外购零件（如密封圈，弹簧，键，锁紧套等）质量差。 
　　
（2）设计错误。设计元件、零部件对元件零部件材料选用不当；对功能了解不够，参数使用不当造成结构设计错误；电器参数选用不合适造成电器元件选型错误；气动设计回路错误等等。 
　　
（3）安装不符合要求。如零部件清洗不干净，灰尘杂质密封碎片混入部件间隙，造成运动部件摩察增大，气动器件腔室堵塞，电器部件散热不良等。 
　　
（4）维护管理不良。如未及时加入润滑油更换润滑油，未及时清理电器元件上的灰尘，没有及时排放气路中的冷凝水。 
　　
1.2突发故障 
　　
设备在稳定运行期间突然发生的故障为突发故障。如在操作中因为操作工人水平低，注意力不集中，误操作造成的。因为其它外界条件如电压波动、负荷突然增加、传动机构搅人异物、连接件突然断裂、传动件（皮带等）由于负荷变化发生断裂、限位失灵、轴承烧死、结构件由于振动等焊口开裂等等。

有些突发故障时有先兆，如元器件发热、异声、糊味、明显的震动感、气动系统排出空气有异物、电气系统接触器等吸合声音异常、电流波动或加大。有预兆的我们要查明原因及时处理，避免事故的发生。有些故障没有预兆，是无法预测的，需采取安全措施加以防范，并准备必要的易损件以备更换。 
　　
1.3老化故障 
　　
当有些零部件达到使用寿命后发生的故障为老化故障。我们可以根据设计寿命、使用频度、使用时间、使用消耗程度和一些先兆预测老化故障的发生期限，并及时地更换。 
　　
2.设备故障诊断常用的方法 
　　
机械设备在运行过程中会发生能量、力、热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，而这些信息的变化可直接或间接地反映出系统的运行状态。

机电设备诊断技术就是根据这些不同信息的变化规律，来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，以克服一般性计划维修可能出现的过度维修和失修的缺点，使机械零部件既可以得到充分利用，又能得到及时的维修，从而提高机械设备运行的可靠度。为了避免事故的发生，及时、彻底地解决设备故障，掌握必要的故障诊断方法尤为重要。下面介绍几种设备故障诊断方法。 
　　
2.1 经验法 
　　
此法是设备维修人最常用的方法。主要依靠实际经验，并借助简单的仪表，诊断故障的发生部位。找出故障原因。习惯上可称为望，闻，问，切。 
　　
（1）望
如看紧固件有无松动、仪器仪表电流是否变化异常、设备外观有无明显变化、皮带等有无裂纹、轴承位润滑油有无流淌、焊件焊口有无开裂、气动系统压力是否异常、指示灯显示是否异常等；有无明显震动等所有能够看到的和正常情况不相吻合的现象。 
　　
（2）闻
包括耳闻和鼻闻，如有无异常声音、有无漏气现象、有无异常的摩嚓声和跳动声、有没有焦糊味和沸油味等异味。 
　　
（3）问
即查阅技术档案，了解工作程序、运行要求及主要参数，查阅操作手册了解零部件、元器件的作用、结构、功能和性能；查阅检修记录，点检记录，了解日常维修保养情况。向现场操作人员了解设备运行情况，了解发生故障前后的征兆及事故发生时的状况。了解以前出现过的故障和解决方法。这是此法最关键的一步对判断故障部位，减少排出故障时间最有效的方法。 
　　
（4）切
即用手和简单工具触摸，如触摸运动部件、线圈温升等，如手不能短暂停留，温度在65～75℃要查明原因，触摸有明显的跳动感、震动感、爬行感、磨擦感等。 
　　
该法简单易行，但由于每个人感觉不同，实际经验不同和判断能力的差异，诊断会有一定的局限性。 
　　
2.2推理分析法 
　　
选用温度、速度、加速度、位移、转速、压力、应力等不同种类的传感器来感知设备状态，借以反映设备运行中能量、介质、力、热、摩擦等各种物理和化学参数的变化，并把有关信息传递出来。推理步骤可分两步进行： 
　　
（1）直接观察

这是根据经验对设备运行状态做出判断的方法，也是现场经常使用的方法。例如：声音、振动和温度变化都是判断故障的实践依据；机件损坏的表现主要有松动、泄漏、磨损、变形、破损、腐蚀、变色、有异物和动作失常等。外观检查也可借助于一些其它的手段和仪器，如液体渗透剂、磁粉、硬度计等。 
　　
（2）性能测定

一般对整个机电设备常用输入与输出的比较法或输出变量之间比较进行测定。因为一般设备输入与输出之间有一定的规律，当相同的输入而产生较低的输出时，即表明设备的效益在降低；有时输出没有变化，但输入增加，亦表明设备的效益在降低。

可以表明机电设备整机性能指标的主要参数有：电流、电压、功率、压力、流量、温度和速度等，有时也可直接用机电设备的工作量来衡量。对整机功能测定的同时，也必须对设备的主要机件的性能进行测定，测定机件的重要性能是强度。 
　　
2.3振动监测法 
　　
振动监测用于预防性维修，是普遍采用的手段。可分为两大类：简易诊断仪和精密诊断系统。简易诊断仪通常是遍携式测振仪，通过测量放大器将测振传感器感受的振动信号放大，而后通过检波器以振动的峰值或有效值显示，从而了解机械的振动。

精密诊断系统，可定期或在线对设备进行检测，将振动信号记录在磁带记录器或通过检波器直接进入显示装置和控制器，通过计算机或中央处理机处理分析后，给出分析结果去判断故障部位和原因，以便做出维修对策。 
　　
当然，随着现代生产设备的不断更新，新的现代化的诊断技术不断出现，这就需要我们搞机电生产设备维修的专业人员不断学习，从而更好的解决工作过程中出现的问题。 
　　
【参考文献】 
[1]崔延平，刘玉秋，葛兴伟，付奇峰.机械设备故障诊断发展历程及展望[J].河北工业科技，2010（12）. 
[2]钟秉林，黄仁.机械故障诊断学（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2002.

TPM,点检,班组建设,管理能力咨询培训@左明军老师.微信：13808969873