旋转机械设备关键部件故障诊断与预测.pdfVIP

Ac a d em i c 学 术 展 有着 重大 的意 义。加 强对钢 丝绳 的质 量检测，完善对于钢丝绳质量检测和维 护 的机 制 ，可 以将 安全 事故 扼杀在 摇 篮 里，可 以更好的为电梯 的使用增值 。 1 电梯 起重 机械 钢丝 绳检测 以及 维 护的重要性 1 1 能有效的提升居民生命安全 安全的电梯运营环境，对于保护人民 的生命财产安全有着重大的意义。电梯起 重机械钢丝绳的检测和维护工作不仅仅是 一 项工作，更是一份重大的责任 。对 电梯 的钢丝绳进行定时的检查与维护 ，进行不 定期的抽查 是减少 电梯安全事故 发生 的有 效措施之一。而完善电梯钢丝绳的检测维 护机制，便是这一工作的核心内容，对于 增加群众的安全感有着重大的意义。 1 2 有益于经济效益的改善 科 学化 的 管理方 式和 相关 的 电梯钢 丝绳质量检测和维护措施，是保障 电梯 安全稳定运行的基础。通过采用现代化 的科学技术，分析手段来对电梯的起重 绳进行安全监察，提高电梯运行的稳定 性 。保持 电梯 随时 通畅 ，就是在 为 电梯 的使用 增值 ，也是 建设 工程增 值 的一种 方 式 。这样不 仅仅 能够 保证人 民的生命 财产 安全 ，还能有效地提高经济效益。 2 当前电梯起重机械检测技术要求 电梯起重机械具有多种多样的特性， 而每种 电梯起重机械都有其独特的设计 构造，如何能够根据不同的起重机械制 出适合它们本的钢丝绳质量检查和维护 方案，对于保证各种机械的正常使用具 有重要的意义。针对于同一种起重机械， 因为其设计构件复杂多样，对于不同大 的构配件我们 以它们的加工工艺和构件 所 处 的位 置为 出发 点，制 定 出合 理 的质 量 检测和 维护 措施 。金属 构件 之间 的焊 接 ，主次 梁之 间 的搭接 ，钢 筋 之间 的锚 固等都 是容易 出现质量 问题 的主要部位 。 对于焊接部位，我们要采用超声波探测 其内部焊接是否均匀牢靠：对于主梁之 间的搭接，其搭接宽度是否满足规范的 需要； 以及钢 筋之 间 的锚 固链 接 等。对 于 一些 重要 部位 的金属 构件 ，在试 验 的 过程中如果出现变形等是坚决不能允许 使用的。还有部分在使用过程 中会 出现 较大磨损的构件，例如钢丝绳、滑轮等 。 要定期的进行检查、润滑等，在达到需要 更换的时候要及时的更 换，不能保佑侥幸 的心理 。精细构件 的尺寸一定要按照严格 的规范。重要构件必须有出厂合格证书， 在使用前还需进行一系列的质量检测。根 据构件的加工工艺和使用位置的不同制定 合适的质量检测与维护方案。 3 电梯起重机械钢丝绳的维护措施 3 1 加强机械检测技术要求 总所周知，对于检验一个整体 的电 梯起 重机 械，我们 总 是无 从下手 。但是 如 果我们 能够 从构成 电梯整 体 的每 一个 构配件出发，确保每一个零件的质量都 符合标准规范，那么我们就能从整体上 保 证 电梯 运行 的安 全。例 如金属 结构 之 间的焊接、主梁与翼缘板之间的呃搭接 等 。还有 就是箱式 电梯 的机箱和钢丝绳、 楼梯式电梯的传送带等，以及对于一些 磨损较大的构件，例如齿轮、滑轮等。 根据每一个不 同的构件，选择不 同的质 量检测方式。有焊缝的地方，着重检查 焊缝 的宽度，超 声波探 测焊 接体 之 问的 密实程度；磨损较大的构配件，其表面 的最大 磨损 面不得 超过 规 定的值 ，一旦 到达该 值，必 须马 上进 行更 换。 由局部 到整体，综合分析钢丝绳的运行环境， 保 障机械 的正常运作 。 3 2完善具体检测参数的分析 在 电梯起 重机械 钢 丝绳检 测 的过程 中，我们 首要 关注 的便 是钢丝 绳 的径 向 变 化 ，腐 蚀情 况和 在加 速度 作用 下 ，钢 丝绳 的共 组状态 ，与规 范做 比照，决不 能忽略任何一个细节。对于钢丝绳 的径 向变化，首先主要是钢丝绳所处的工作 环境 ，外 围钢 丝绳 的磨 损造 成钢 丝绳 的 直径 变小 ， 以及钢 丝绳 的修 士加 上表 面 的 不断磨 损，最 后就 是在 电梯 的使用 过 程 中， 由于 加速 度 的变化 作用 ，钢丝 绳 可能出现局部的断裂情况，使得钢丝绳 的受力面 积减 小，轴 向应 力增 大导致 钢 丝绳的强度的降低。其次钢丝绳裸露在 外 面始终 会发 生锈 蚀 的现象 ，尤其 是在 磨损较大的情况下，锈蚀更容易发生。 从 根本 上也 是 降低 了钢 丝绳 的强 度。最 后 就是 对于 断丝 的检 测。造成 断丝 的 因 素 有很 多，例 如磨 损断 丝、锈蚀 断 丝、 扭拉断丝等。钢丝绳的断丝情况严重影 响着钢 丝绳 的强度 ，所 以在 检 查断丝 的 时候，必 须要 做到 十分 的精细 。例 如在 锈 蚀较 为严 重 的地 方应 该加 强注 意，锈 蚀严 重的时候并且在 磨损较大 的情况 下， 该处钢丝绳的直径变化最大，有效受力 面 积减 小造成 该处 的应 力较大 使得 这一 地方的钢丝绳又容易发生扭拉断丝。所 以对于 裸露 的钢丝 绳，一 定要做 好 外部 的防锈 蚀措 施。钢丝 绳安 装之 前首 先要 进 行挂 置，使 其在 自身 的重力 作用 下发 生塑性 变形 ，塑性变 形 一般会 持续 两 到 三周 ，待到钢 丝绳 的 自然伸 长达 到稳定 之后再进行安装，这样钢丝绳在使用的 过程 中就主 要 发生弹 性变 形，而不 会对 钢丝绳的强大产生过大的影响。 3 3科学维护提升钢丝绳的使用寿命 钢 丝绳 的维护 表现 在 多个 过程 。在 运送的过程 中要尽量减少不必要的磨损； 在这个过程 中要做好钢丝绳 的防锈工作 。 在进行安装和使用的过程中需要定期的 对钢 丝绳 涂抹保 护层 和进 行润 滑，润滑 的过程 需要浸 润，保 证每 根钢 丝线 之间 都能有润滑油的作用。 4 总结 科 学 的对 电梯起 重机 的钢 丝检 测和 维护进行管理，通过分析各类构配件的 使 用情 况，定 期的对 一些 重要 构件 的锈 蚀 、磨损 程度 进行 检查 ，对 比先关 规范 的各项参数 。保证电梯 的正常稳 定运行 ， 对于电梯的使用增值和保障人 民生命财 产安全有着重要的意义。在运营维修过 程 中，将所得的参数都保存下来，为以 后开展类似的工作提供依据。 参考文献： 1 陈玉娥 电梯 起重机械 钢丝绳的 检测及其 维护措施 的探 讨 J 中国电子 商务，2 O 1 3 ( 1 3 ) ： 2 3 2 2 曹青松，刘丹，周继惠等 一种 钢丝绳 断丝无损定量检 测方法木 J 仪 器仪表学报 ，2 0 1 1 3 2 ( 4 ) ： 7 8 7 7 9 4 3 陈 志 猛 钢 丝 绳 断 裂 机 理 及 防 范 措 施 浅 析 J 机 电 工 程 技 术 ， 2 0 0 8 3 7 ( 8 ) ： 1 3 0 1 3 1 旋转机械设备关键部件故障诊断与预测 张巍 ( 7 3 5 1 0 0 甘肃钢铁职业技术学院机械工工程 系 机械设计组 甘肃嘉峪关 ) 摘要：旋转机械设备是现代工业生产的支柱 ， 也是生产企业向自动化发展的重要基础。在实际生产中 ， 如果旋转机械设备出现 故障 ， 不但会影响生产效益 ， 严重时可能还会对工作人员造成不同程度的危害 ， 从企业的发展角度讲 ， 旋转机械设备的稳定性和 可靠性也是衡量企业综合实力的重要依据。因此 ， 旋转机械设备关键部位的故障诊断逐渐成为相关技术人员关注的焦点 ， 也是企 业迈上可持续发展道路的关键内容。 本文阐述了故障诊断与预测系统的基本构成以及旋转机械设备关键部位故障诊断的知识模块 ， 为旋转机械设备关键部位故障诊断技术的发展提供理论依据。 I 4O 中国机械 Ma c h in e C h i n a 近几 年 ，旋 转机 械 设备 关键 部件 的 故障诊断与预测技术 已经得到了相关人 员的高 度 重视 ，同时 也加 大 了相应 的研 究力度 ，从效果上看 ，己逐步成型，具有 良好 的发展前 景和上升 空间。国内大、中 型生产企业中，都配备了成熟且完善的设 备故障诊断系统，在维护设备安全和确保 生产效率方面有着至关重要的作用。 然而， 旋转机械设备关键部件 的故障诊 断并没有 得到相应的优化和改进，依 然停 留在手工 操作和经验判断的初级阶段中，这种原始 的故障判断方法显然 已经完全无法适应企 业 的高速发展 ，面对一些较为先进的旋转 机械设备更是显得力不从心。因此，从实 际出发改良旋转机械设备关键部件故障诊 断技术、优化知识模块逐渐成为相关部 门 的首要任务 。 1 故障诊断与预测系统的基本构成 研 究发现，旋转机械设备关键部件 的故障诊断与预测系统主要由多种知识 模 块组 成 ，其 中包括 深、 浅知 识库 以及 机 器 学习模 块 等部 分。深 知识 库还 涉及 到旋转机械设备基本结构和功能的知识 库 以及机械设备实时运行状态 的知识库 等部分，而浅知识库包含机械设备故障 征兆知 识库 以及典 型案例知识库 等部分 。 该 系统是 故 障诊 断与预 测 的重要 手段 和 方法 ，在 运行 的过 程 中，创 建两 种功 能 各 异 的知识 库 ，成 功分 离 了系 统 内部 的 知识库和推理机，并在指定的区域内逐 渐进行 自动学习，持续扩充系统的浅知 识库，为故障诊断加下坚实的基础。 2 旋转 机械 设备 关键 部位 故 障诊 断 的知识模块 2 1维护经验 维护经验实际上就是相关专家对于旋 转机械设备关键部件故障诊断的经验和知 识，在系统中处在浅层知识范畴 内。这种 故障诊断知识的形成需要该领域专家进行 多次的实践，并根据 实践 的结果进行针对 性的研究，最终结果会在专家 的脑海中潜 移默化的得到升华，在 日后的故障诊断工 作中可以被专家灵活的使用 。 2 2旋转机械设备的基本 原理和功能 旋转 机械 设备 的基 本 原理和 功 能知 识模 块 是建 立在 系统 基本 机构 的分 级前 提 之下 的 ，根 据故 障诊 断 系统 以及 下分 各部件 的构成关系，形成一个更为深层 次 的结构 ，从而适 应 故障 诊断 与预 测 的 基 本需求。 2 3故障诊 断案例 旋转机械设备关键部件故障诊断案例 知识模块指的是过去诊断过程 中所总结的 经验，并将其进行统一的存储，可以为日 后 的故障诊 断提供有价值 的参考和借 鉴。 2 4旋转机械设备的运行状态 旋转机械设备 的运行转 台知识模块 主要涵盖了以诊断理论作为基础的机械 设备运行状态的描述，描述内容主要包 括设 备运 行各 个特 征量 和具 体参 数， 该 知识模块还可 以对设备的运行情况进行 描述 ，确 定该机 械 设备是 否在 正 常 的条 件下运行 。 2 5旋转机械设备的故障征兆 旋转机械设备的故障征兆知识模块 是事实性知识一类的。旋转机械设备在 发生故障之前，其各项指标都会在运行 的过程 中发生 一定 改变 ，会与 常规值 出 现较大的偏差，在故障诊断时可这种状 况用于故障诊断的判断和描述。 2 6过程算法 过 程算 法 实际上 就是 运用 计算 的方 式对 机械 设备 的 故障进 行 诊断或 预 算， 在 实际情 况 中，该 知识模 块 直接 运行 了 机械设备故障的激励分析，并根据实际 情况进行模拟实验，最后对实验的结果 进行更深层次的分析和研究，逐步将系 统的深层次知识向故障征兆方面 的知识 转变。从应用的角度讲，过程算法通常 表 现 为一 整套 的计 算程序 ，并且 可 单独 存在，根据实际情况 自行调用，该知识 模块主要有两部分组成，分别为经验知 识表达和深层知识表达 。 2 6 1 经验知识表达 经验 知识表达还 可称作为浅层 知识 ， 是相 关专 家 多次 实践和 研 究 的结果 ，多 属于 感性 的 诊断 知识 ，易于 常人 理解 和 应用，还可以起到一定指引的作用，通 常 以产生式规则表达 。 旋转 机械 设备 的种 类十 分 繁 多，且 内部结 构也 很复 杂，使 得 内部规 则库 过 于 庞大 ，所 以机械 设备 的故 障产 生 原因 Ac a d e m i c 学术 各 不相 同 ，诊 断规 则 的侧重 点和 适 用范 围也不相同。为了更好的达到目标，需 根 据实 际要 求对诊断规 则实施分类 处理， 可 以大幅 提高 诊断 规则 的检 索速 率，为 旋转机 械 设备 关键 部件 的故 障诊 断提供 有力的支持 。 2 6 2深层知识表达 故障诊断的深层知识主要 由元知识 以及机械 设 备 的性能 结构 所组 成，根 据 机械设备的性能，可对机械设备进行分 层，其中机械设备关键部件属于第三层， 一 般总共分为四个层次，而且层次之间 可保持十分严谨的继承性，每层都具有 独特的属性，总体结构呈树形。 3 总结 综 上所 述 ，知识 库是 专家 诊 断系 统 的关 键 ，而 专 家系统 则是 旋转 机械 设 备 关键部件故障诊断的重要手段和方法， 因此 可 以说诊 断 知识库 的完 善程 度决 定 了故障诊断的质量和效率，也是故障诊 断创新 和发 展 的重要 突破 口。随着现 代 化建设步伐的加快，旋转机械设备关键 部件的故障诊断逐渐 向专家知识的方向 发展，这不仅为相关企业提供了更高的 专业 性要 求，也 为企 业创 建 了更为 广 阔 的发 展 空间 ，通 过不 断 的完 善和 创新 ，