机械故障诊断基础知识

一、机械故障诊断基础知识

所谓机械故障诊断就是根据机械设备运行过程中产生的各种信息来判断机械设备是正常运转还是发生了异常现象，也就是识别机器是否发生了故障。其含义是：定量地掌握设备状态，如设备的性能参数、零件的应力状态、设备性能的劣化和零部件损伤的程度等等；预测设备的可靠性；如果存在异常，则对其原因、部位、危险程度等进行识别和评价，决定修理方法。

自从机器问世以来，人们就非常关心它的“健康”——能否正常工作。对于运行中的机器，人们总是用手摸，以测定它的温度是否过高，振动是否过大；用耳听，以判断运动部件是否有异声等等。这种凭人们的感觉、听觉和人们的经验对机器设备的状态进行诊断的方法，在很早之前就有了，可以说几乎与机器的发明同时出现，我们把它叫做传统的诊断技术，或叫做原始的诊断技术。这种简单的诊断技术，在当前科学技术飞速发展的时代已远不够用了。现代的诊断技术是指应用与开发现代化仪器设备和电子计算机技术来检查和识别机械设备及其零部件的实时技术状态，是诊断它是否“健康”的技术。通常我们所说的诊断技术就是指这种现代诊断技术。

由于机械设备运行的状态、环境条件各不相同，因此采用的诊断方法亦不相同。大体可分为：

1.功能诊断和运行诊断　对于新安装或刚维修好的机械设备需要诊断它的功能是否正常，并根据检查和诊断的结果对它进行调整，这就是功能诊断；而对正常运行的机器或设备则进行状态的诊断，监视其故障的发生和发展，这就称为运行诊断。

2.定期诊断和在线监测　定期诊断是指间隔一定时间对工作的机器进行一次检查和诊断，也叫做巡回检查和诊断，简称巡检。在线监测则是采用现代化仪表和计算机信号处理系统对机器或设备的运行状态进行连续监测和控制。

3.直接诊断和间接诊断　直接根据关键零部件的信息确定这些零部件的状态叫做直接诊断，例如对轴承间隙、齿面磨损、轴或叶片的裂纹等进行直接观察和诊断。由于受到机器结构和运行条件的限制而无法进行直接诊断时，只好采用间接诊断。如在机器设备运行过程中，对轴承的间隙和磨损、轴的裂纹发生和扩展都很难直接测量，我们可间接测出机械设备运行时的噪声、振动、油液中的磨损碎粒、轴承的温度和声波等二次信息来判断机器工作是否正常。但这种间接诊断方法往往要汇集多方面的信息，反复分析验证，才能避免误诊。

4.常规诊断和特殊诊断　在常规工况也就是设备正常运行条件下进行的诊断叫做常规诊断。大多数诊断都属于这一类。但在个别情况下需要创造特殊的运行条件来采集信息，例如空压机的启动和停车过程中要通过转子的几个临界转速，这就需要采集启动和停车过程中的振动信号，而这些信号在常规诊断中是得不到的。

5.简易诊断和精密诊断　简易诊断一般是由现场工作人员对机械设备“健康”状态作出概括性评价的诊断方法。精密诊断的目的是对简易诊断判定的“大概有点异常”的机械设备进行专门的精确诊断，由专门人员实施。对于具体的机械设备，究竟采用哪些诊断方法，需要根据设备的重要程度、设备故障的危害程度和运行中故障产生和发展的速度等，综合进行考虑，选择最佳的和经济可行的诊断方法。