水泥机械设备故障和诊断技术的应用

水泥机械设备故障诊断技术走过了将近40年的发展历程,在理论上已经形成了较完整的学科体系步骤,一点点形成以油样分析、振动诊断、无损检测探伤和温度监测为主,同时很多新的技术和方法也逐渐形成的发展局面。其中水泥机械设备故障诊断(FD)始于对机械设备的故障进行诊断,其全称则是状态监测与水泥机械设备故障诊断(CMFD)。其主要内容包含了两个方面：一是在发现特殊的情况下,对各项设备的故障进行诊断与分析;二是对设备的运行进行状态监测。计算机技术的进步促进了信号分析与处理技术的飞跃发展,推动了水泥机械设备故障诊断和监测技术朝实用化和科学化方向发展。

一、机械故障诊断技术的内容、任务、分类

机械诊断技术内容包括两方面：一是对设备的运行进行监测；二是在发现异常情况后对设备的故障进行分析和诊断。

机械故障诊断技术的任务：（1）弄清引起机械劣化或故障的主要原因。（2）了解机械劣化部位及程度。（3）了解机械的性能、强度、效率等。（4）预测机械的可能性及使用寿命。机械故障诊断技术的分类：按诊断方式分，可分为功能诊断和运行诊断。功能诊断是指检测机器运行功能的正常性，其实施对象往往是新安装或大维好的设备或机组。运行诊断是指对正常服役的设备或机组进行运行状态的检测和诊断，检测其故障的发生和发展；按诊断设备的状态信号分,有震动诊断、强度诊断、温度诊断、声学诊断、袋内参数诊断、光学诊断、润滑油样诊断、性能趋势诊断；按诊断的连续性来分有定期诊断和连续性诊断；按诊断的完善程度来分，有简易诊断和精密诊断。

二、水泥机械设备故障的诊断技术

（一）水泥机械设备故障诊断技术依次分类介绍

1、简易诊断又称之为初级诊断。一般由现场的职责人员进行初级诊断，从而对设备的状态做出有效的概括和进行讨论评价。

2、精密诊断是在初级诊断的基础上对于出现特殊状况的设备进行清晰识别,并进行详细的诊断策略,检查出设备出现的异常部位,并对设备不同的种类和故障程度进行分析研究和判断。

3、运行诊断和功能诊断。对新安装或大修后的设备检查其功能和状况是否出现异常的诊断称之为功能诊断,根据对设备或者机组进行检查所得到的结果来进行相应的整改，同时对正常工作的设备所产生的故障特征进行检测运行诊断。

4、连续监控和定期诊断。每间隔一定时间就对工作的设备进行检测即是定期诊断。连续监控就是采用仪表和计算机信息处理系统对机器运行状态进行监视和控制;何时使用连续监控？多在因故障而导致重大生产损失,事故影响恶劣以及频频出现故障和连续发生故障的设备,由于安全以及劳动保护方面的因素无法点检的设备都将使用连续监控。

（二）技术的诊断形式

1、外观检查：利用人体的感官,从味道,声音,温度和运行状态等诸多方面,可直接观察故障信号的发生,同时通过丰富的检查经验和维修经验及技术来判断故障将会出现的部位和原因,目的就是达到预测的效果。

2、振动测量：振动是机械设备中比较平常的现象,振动一般在作回转或往复运动都会产生的,振动信息的产生通过设备运行的状态特征来判断。大多数振动的增强都将会发生故障。

3、噪声：机械振动通过弹性媒质向远处传播的结果,声源是发生声音的机械振动，也是媒质之间的传播过程。机械振动系统是机械噪声的声源。机械设备噪声的声源主要包括电机、液压泵、齿轮、轴承等,其噪声频率与其运动频率或固有频率都有关系。不动的零件(如支架、箱体、盖板等)的噪声均是受其它声源或振源的诱发引起共鸣造成的。

4、泄漏：在机械设备运行的过程中,气态,液态和粉尘状的介质从其孔眼和裂缝和空隙中流出或者涌入,形成泄漏,造成能源的大量浪费,设备恶化,环境受到污染,性能降低，这是机械设备使用中会出现的最差的现象。

（三）、材料缺陷损伤和裂纹的故障检测

1、超声波探伤法：这种方法不仅成本低,测量厚度较大,速度较快,尤其对人体无任何伤害,是检测平面型缺陷是主要目的。

2、射线探伤法：重要使用X射线。此方法关键用于展示体积型的缺陷,大多数材料均适用,测量的成本非常之高,对人体具有相当的损害,要小心谨慎的使用。

3、渗透探伤法：包括荧光渗透和着色渗透两种方法。这两种方法的操作不仅容易而且成本极低,广泛的范围应用能够直观的显示出来,但是也仅适用于表面缺陷的损伤种类。

4、磁粉探伤法：此种方法的使用容易方便,与渗透探伤法相比而言，这种方法比较敏捷,对表面的缺陷能够探测出来,铁磁性材料最为适用。

5、涡流探伤法：这种方法对封闭在材料表面下的缺陷有非常高的检测灵敏度,此种方法定位为电学测量方法,方便自动化和计算机的运用处理。

6、激光全息检测法：此种方法是20世纪60年代才兴盛起来的一种科研技术,此种方法不仅检测各种高压容器、蜂窝结构还有叠层结构等。

三、水泥机械维修管理发展趋势

长期以来，我国水泥制造企业的设备维修，基本采用周期性计划维修和预防维修，即定期大、中修。随着新型干法水泥技术的不断发展，对水泥机械连续、安全运行提出了更高的要求，周期性计划维修逐渐不能适应大型水泥制造企业设备维修的现状。自20世纪80年代以后，状态维修的理论逐步渗透到我国，根据设备运行状态的优劣，确定维修方式和维修时间，比传统的周期计划维修前进了一大步。状态维修特别注重预防检查、监测，既做到了预防，又避免了过剩维修；而周期计划维修所欠缺的正是这一点。因此机械设备维修管理的发展简况分为：

（一）事后维修阶段；

（二）预防维修阶段；

（三）可靠性管理引入维修阶段；

（四）预知维修（状态维修）阶段。

结语

机械设备一定要深化各种理论和技术的相互渗透性;应用范围必须要广,使用内容也要更丰富实用。水泥机械设备故障诊断学不管在技术上或是在理论方法上，都需要进一步发展研究和健全完善,以适应时代的机械化的新需求。