时间：2023-06-07 09:14:00
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械故障诊断，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
在我国社会主义市场经济迅猛发展的条件下，石油化工行业开始对能源提出越来越高的要求。目前，钻井机械已在自然资源勘探项目中得到广泛应用，但由于大部分钻井机械不具备较高的工作效率，所以无法实现自动化操作，加上人为因素与自然因素的双重影响，使得大部分钻井机械在实际运作过程中存在不同程度的故障问题，这对于钻井行业的健康、持久、稳定发展来说可起到一定的阻碍作用[1]。
1.钻井机械故障问题
常见的钻井机械故障：①因各种因素影响而导致钻井机械出现开裂、意外压痕等损坏性故障；②因外界运行环境影响而导致钻井机械故障，例如受干扰程度过大或运行受压程度过大等；③因介质渗漏等内部因素影响而导致钻井机械故障；④因自然因素影响而导致钻井机械出现不正常磨损、使用周期过长和质量变差等常规性故障；⑤因机械性能失调而导致钻井机械故障；⑥因机械零部件松动等自身因素而导致钻井机械故障。
2.钻井机械故障产生的原因
根据有关调查数据显示，零部件磨损、协调性不达标、操作不当等是导致钻井机械产生故障的主要原因。①零部件磨损。大多数机械操作人员对于零部件磨损问题均没有予以高度重视，所以要求所有人员在选用钻井机械零部件过程中，必须仔细检查原材料的品质，同时还要注重钻井机械的生产工艺与设计结构，以有效降低钻井机械的磨损程度。②协调性不达标。是保证钻井机械运行温度的关键，也是维持零部件良好间距的决定性因素，其不仅可以防止外界杂质渗入到钻井机械内部，还可以降低各零部件之间的磨损程度，达到减少故障产生率的目的。③操作不当。在负荷平稳的条件下，钻井机械可以保持流畅的运转，所以钻井机械的各操作人员必须保持认真负责的工作态度，只有全面了解和掌握钻井机械的工作原理，才能合理科学的操控各个机械，使钻井机械在实际运转过程中维持常温，防止因操作不当而引发机械故障。
3.钻井机械故障诊断技术及解决对策
无损检测、振动诊断、测量温度与油样分析是钻井机械故障常用的诊断技术，其中振动诊断技术牵涉到许多不同工作领域，而国内对于该诊断技术也投入了许多研究。现阶段，我国在分析和诊断振动信号方面有统计分析、模型分析和时频域分析三种方法，同时也可以利用机械的具体参数进行全方位诊断[2]。而随着钻井科技的不断进步，钻井机械故障诊断技术日益增多，例如以频率为核心的全息谱分析、细化分析、共振解调分析，以信号为基础的短时傅里叶变换诊断技术，以小波为主的变换诊断技术，以机械轴心运转轨迹为目标的诊断技术。
3.1模糊识别诊断技术与共振解调诊断技术
展开钻井作业时，往往会因环境恶劣、噪音过大、四周振源等因素而导致钻井机械发生故障。由于钻井泵轴故障具有较为繁复的特点，所以必须采用共振解调诊断技术将潜在的轴承故障问题挖掘出来，并在此基础上完成各项频谱分析工作。但是在实际操作过程中，机械轴承尺寸会存在一定差异，加上外界因素影响，使得频谱上显示的频率值和计算得出的故障特征频率值互不相同。为此，共振解调诊断技术必须与模糊识别诊断技术相互配合、相互协作，对各种故障特征频率进行有效识别，以明确钻井机械故障产生原因。诊断钻井机械故障时，往往会因外界环境或底层复杂性等多种因素的干扰而导致诊断工作无法顺利进行，所以必须全面了解和掌握机械故障特点与机械故障原因，只有明确钻井机械故障类型，才能采取有效性处理措施。
3.2以神经网络为主的旋转机械故障诊断技术
过去通常采用以多层感知器为主的诊断技术对钻井机械故障问题进行检查，但该技术已无法满足现代化诊断需求，因而以神经网络为主的旋转机械故障诊断技术应运而生。以神经网络、振动频率为主的旋转机械故障诊断技术是一种新型的诊断方法，其不仅可以准确辨别和诊断钻井机械发生故障原因，还可以明确神经网络数目和隐层[3]。基于旋转机械故障诊断技术，有关研究人员还建立了一套合理科学的智能故障诊断系统，其主要是根据知识子块理论模式实现了查询信息功能、网络资讯功能、管理数据库功能和故障诊断功能等，这对于大型风机的故障诊断来说具有至关重要的作用和意义。
为了有效降低钻井机械故障的产生率，各工作人员必须做好以下几点工作：①做好钻井机械设备的保养工作。PMS系统是预防钻井机械故障的强制保养系统，也是预防钻井机械故障的强制维修系统。展开钻井工作时，一定要提高机械设备的检修和维护水平，只有这样才能保证机械设备安全稳定运行。在实际工作过程中，运用PMS系统不仅可以协助操作人员处理潜在的机械性能故障问题，还可以维护和保养机械性能，使工作效率得到显著提高，最终取得最大化经济效益和社会效益。②培养一支高素质、高文化、高水平的钻井机械故障诊断队伍。无论是机械运行工作还是机械管理工作，各人员都必须做到对工作认真、负责。同时，企业还要组织所有工作人员开展专业化技术培训活动，让所有员工都能够了解和掌握钻井技术的重要知识和难点知识，以强化钻井机械设备的战斗力，推动企业不断向前发展。③高度重视配件质量，加强油品管理能力。在我国市场经济迅猛发展的条件下，与石油钻井机械设备相关的配件市场出现了极为严重的垄断情况。部分配件质量不达标，直接降低了其自身的耐用性，并给技术人员的日常维护检修工作带来许多困难[4]。针对这一情况，企业必须高度重视配件质量，加强油品管理能力，以降低钻井机械设备故障发产生率，提高机械工作效率。
4.结束语
自身质量、人为因素、外界因素、自然因素的影响均会导致钻井机械在运行过程中出现各种不同程度的故障问题。为此，技术人员必须全面了解和掌握钻井机械故障的产生原因，明确其故障类型，只有这样才能利用先进的钻井故障诊断技术对故障问题进行有效性处理。除此之外，还要组织所有工作人员开展专业化钻井技术培训活动，让各员工更加了解钻井技术知识，正确操作钻井机械，最终达到防止钻井机械产生故障的目的。
参考文献
[1]王常亮，佟宏远.分析钻井机械故障诊断数据挖掘系统结构[J].中国石油和化工标准与质量，2013，（06）：65.
[2]杨志国，姜云鹏，李莉.天然气水合物赋存地层钻井液技术研究[J].科技致富向导，2010，（29）：197-209.
在电子机械设备故障诊断过程中，诊断对象的故障过程是复杂多变的，在故障发展过程中，由于引起故障的因素在性质、特点及作用方式上是不同的，机械功能状况和所受损害的具体情况也不同，使得故障征兆和演变具有不同形式，诊断中往往难以迅速准确地认识故障的性质，导致误诊。
1 电子机械概述
电子机械主要是以研究电子信息设备与电子系统的机械与结构的设计与制造为核心的，努力提高设备或系统在不同的复杂环境中的电性能。我国工业与电子装备发展过程已经超过40年，在电子设备的设计和制造商处于世界前列，但是也必须认识到先进的电子机械，不仅取决于电子设备的可靠性，也与结构与工艺密不可分。电气设计、结构设计及制造工艺在电子装备中有融为一体的发展态势，当今的电子机械工程就是应这种趋势而产生的新兴学科，国内很多高校也设立了电子机械专业。电子机械同以往的普通机械相比，有其自身的特性：从目的上来说，电子机械旨在于提高电子设备的电气性能系统；从实现手段上来说，电子机械主要通过在机械中加入电子信息技术等来实现电子设备的性能；从机电一体化的载体方面来说，电子机械是电子系统，常规机械是机械结构系统；从电子系统对机械的重要性来说，机电一体化对电子设备至关重要。
2 电子机械故障诊断技术分析
所谓电子机械设备故障，就是指机械系统已偏离其设备状态而丧失部分或全部功能的现象。如某些零件或部件损坏，致使工作能力丧失；发动机功率降低；传动系统失去平衡和噪声增大；工作机构的工作能力下降；燃料和油的消耗增加等，当其超出了规定的指标时，均属于机械故障。电子机械故障诊断技术主要有以下几种：
2.1 基于小波分析的故障诊断方法
小波变换是一种新的变换分析方法，它继承和发展了短时傅立叶变换局部化的思想，同时又克服了窗口大小不随频率变化等缺点，能够提供一个随频率改变的“时间-频率”窗口，是进行信号时频分析和处理的理想工具。基于小波分析直接进行故障诊断是属于故障诊断方法中的信号处理法。这一方法的优点是可以回避被诊断对象的数学模型，这对于那些难以建立解析数学模型的诊断对象是非常有用的。具体可分为以下4种方法： ①利用小波变换检测信号突变的故障方法连续小波变换能够通过多尺度分析提取信号的奇异点。其基本原理是利用信号在奇异点附近的Lipschitz指数。Lipschitz指数时，其连续小波变换的模极大值随尺度的增大而增大；当时，则随尺度的增大而减小。噪声对应的Lipschitz指数远小于0，而信号边沿对应的Lipschitz指数大于或等于0。因此，可以利用小波变换区分噪声和信号边沿，有效地检测出强噪声背景下的信号边沿（援变或突变）。因此，利用小波变换可以区分噪声和信号边沿，有效地检测出强噪声背景下的信号边沿奇变。动态系统的故障通常会导致系统的观测信号发生奇异变化，可以直接利用小波变换检测观测信号的奇异点，从而实现对系统故障的检测。
除此之外，小波变换可以看作一个带通滤波器，从而可以对信号进行滤波。近年来，已经出现了很多基于小波变换的去噪方法。Mallat提出了通过寻找小波变换系数中的局部极大值点，并据此重构信号，可以很好地逼近未被噪声污染前的信号。Donoho也提出了一种新的基于阈值处理思想的小波去噪技术。利用去噪后的信号可以直接对系统进行故障诊断，也可利用此信号进行残差分析。通过去噪获得系统输出信号来进行故障诊断，方法上比较简单，但对故障的判断受限于观测人员自身的经验。
2.2 光学检测技术
由于故障诊断资料不足，对故障的认识受到较大限制，给明确诊断带来困难，有时所怀疑的故障的一般规律与故障征兆不完全相符，另外排除了一种故障的可能，因此故障诊断的推理过程往往也是模糊的，具有一定程度的不确定性。近年来，光学技术得到了快速的发展并被应用到工业领域，例如在数控机床中光栅系统的应用。光栅测量是利用光的衍射原理，通过叠放的光栅的相对运动，产生与之同步移动的莫尔条纹信号，然后通过读数头与后续电路，将导轨、工作台的位置等信号转变成信号读出来，其读数分辨率可达5nm。当两块相同的长光栅跌合，如果栅线的夹角很小时，莫尔条纹的方向与光栅条纹方向近似垂直。光栅盘上黑白刻线的相对移动，会产生光强度周期性变化，此光信号经光电池转换成为周期性的电信号，对电信号进行分析处理，就可获得光栅相对移动的位移量。
2.3 人工智能诊断
机电设备在运行时均会产生物理变化或者化学性能的转化，这样势必会造成设备的外在形态的改变，如温度升高、电压电流以及功率的变化等，检测人员可以通过对设备的这些参数变化的分析来了解设备的运行状况。故障诊断技术就是依照不同参数的不同变化规律，而预判断设备是否出现故障及出现故障的具置，以便及时采取科学有效的措施，防止出现不必要的损失，提高了设备运行效率和安全性。近年来，人工智能和计算机技术迅速发展，在机械诊断中的运用也越来越广泛。例如，用于大机组和燃气轮机的诊断专家系统、采用概率神经网络、自组织映象和径向基函数网络等的智能诊断神经网络等。Zadeh曾将专家系统、模糊集合、神经网络、概率计算和遗传算法统称为软计算。将软计算中各种方法集成，形成各种类型的混合系统，如用于诊断的模糊专家系统、模糊神经网络等，使各种方法互相取长补短，相辅相成，是一种值得关注的动向。
【关键字】机械；故障
机械设备在高速的运转和工作下容易发生故障，一旦发生故障其损失巨大，不但维修费用高，而且维修周期也很长，一直是困扰企业的突出问题。如何应用现代故障诊断技术建立设备故障预警制度，是目前亟待解决的难题。
1 设备故障状态产生的原因
在现如今的生产和工作中，企业大多追求高效率，高速度，设备种类也是多种多样，而且大部分企业的生产一线都是工作环境较为恶劣，设备故障率较高。设备故障发生的原因是多方面的，主要有以下几种类型。
1.1 机械零件的损坏
当机械发生某种故障后，从故障部位进行外部观察，我们会发现，故障的形成主要是由于零件本身的损伤、以及零件之间原有配合关系发生了变化。
零件的损伤是指零件的现有尺寸、形态偏离了原始设计性能，这种偏离表示机械在使用过程中，各种因素对零件发生作用的结果。常见的零件损伤是由于意外损伤和老化损伤造成的。
1.2 设备超负荷运转
每台设备都有一个设计输出参数极限，如果设备的实际输出参数超出其设计输出极限时，机械的正常状态将遭到破坏形成故障。产生设备超负荷运转而引起故障时，就需要采取调整技术参数，提高设备承载能力，并对故障设备采取修复措施。
1.3 机械工作能力的损耗
机械工作能力的损耗是随着时间的推移，在机械内、外因影响下，机械综和能力的损耗。主要有以下原因：
1.3.1 机件配合间隙增大，刚性下降；
1.3.2 主要部件磨损和老化；
1.3.3 摩擦系数增大，负荷增加以及磨损等原因造成发热量增大；
1.3.4 机械的主要联接副和部件发生磨损、扭曲变形等。
2 设备故障状态的迹象
设备故障状态的迹象在设备中的表象主要有：
2.1 输出参数的变化
设备台班生产率降低，油机耗油量与工作时间、工作量的比例增加等的变化。
2.2 振动异常
振动是机械运行过程中的属性之一，但不正常的振动常常是测定设备故障的有效手段。
2.3 声响异常
机械在运转过程中，在正常状态下发出的声响应是均匀与轻微的。当设备在正常工况条件下发出杂乱而沉重的声响时，提示设备出现异常。所以，对噪声异常的故障迹象必须认真对待，仔细检查，正确判断。
2.4 过热现象
工作中，常常发生发动机、制动器、轴承等部位超出正常工作状态的温度变化。如不及时发现，并诊断与排除，将引起机件烧毁等事故。
2.5 磨损残余物的激增
通过观察油箱、齿轮箱、轴承、齿轮等零件的磨损残余物，并定量测定油样等样本中磨损微粒的多少，即可确定机件磨损的程度。
2.6 裂纹的扩展
通过机械零件表面或内部缺陷（包括焊接、铸、锻造、压延等）的变化趋势，特别是裂纹缺陷的变化趋势，判断机械故障的程度，并对机件强度进行评估。
3 设备故障诊断的实施
通过对设备故障的产生原因及现象的分析，使我们对故障的诊断有了明确的目的性。目前，对各种设备的故障诊断实施技术，已从传统的感官直接判断，进入到利用现代振动、声、光、电学理论以及各种现代测试技术、信息处理、识别技术和计算机技术的方向发展。
智能诊断与远程诊断
3.1 振动检测技术
振动检测系统可通过对机械振动信号的拾取、放大，显示振动的峰值，以了解机械的振动状态。主要设备有测振用传感器、放大器等。
3.2 音响检测技术
现代音响检测技术是通过对声波的声速、波长、周期、频率及声压的测量、监测和判断设备的声波变化，对设备故障实施诊断。主要设备为噪声测量仪。
3.3 光学检测技术
近年来，光学技术得到了快速的发展并被应用到工业领域。例如，在数控机床中光栅系统的应用。光栅测量是利用光的衍射原理，通过叠放的光栅的相对运动，产生与之同步移动的莫尔条纹信号，然后通过读数头与后续电路，将导轨、工作台的位置等信号转变成信号读出来，其读数分辨率可达5nm。当两块相同的长光栅跌合，如果栅线的夹角很小时，莫尔条纹的方向与光栅条纹方向近似垂直。光栅盘上黑白刻线的相对移动，会产生光强度周期性变化，此光信号经光电池转换成为周期性的电信号，对电信号进行分析处理，就可获得光栅相对移动的位移量。
3.4 人工智能诊断
近年来，人工智能和计算机技术迅速发展，在机械诊断中的运用也越来越广泛。国内外不乏成功的实例。例如，用于大机组和燃气轮机的诊断专家系统、采用概率神经网络、自组织映象和径向基函数网络等的智能诊断神经网络等。Zadeh曾将专家系统、模糊集合、神经网络、概率计算和遗传算法统称为软计算。将软计算中各种方法集成，形成各种类型的混合系统，如用于诊断的模糊专家系统、模糊神经网络等，使各种方法互相取长补短，相辅相成，是一种值得关注的动向。
3.5 远程诊断
远程诊断是计算机网络技术发展的产物。目前尚处于初始阶段。前面提到，设备诊断的案例积累，不能仅仅依靠单个工厂，必须一个行业，乃至制造厂、使用厂和研究单位的社会性协作。从这一角度看，远程诊断将发挥极其重要的作用。就当前而言，首先要解决的是数据格式的统一问题。没有统一的数据格式，就谈不上诊断信息的交流，也谈不上远程诊断，其结果只能是各个外国公司垄断我国重大关键设备的运行经验。为此，不少学者强烈呼吁迅速促成、完善这一工作。这是我国机械诊断技术发展的一件大事，有着深远意义。
1 传统农机故障诊断技术
1.1振动诊断技术
由于农业机械在运行过程中由于轴承、齿轮、曲轴以及叶片等的转动会产生各种振动，通过对这些振动特征的掌握就能判断是否存在潜在故障。振动监测诊断技术是目前机械设备故障检测诊断技术领域应用最广泛的技术，是根据机械设备的振动状态和振动特征来判断设备运行是否正常、是否存在潜在故障。一般来讲，振动监测诊断技术在监测过程中对设备无任何干扰，因此在实际工作中具有简便易行的优点。以曲轴为例，一般来讲曲轴在旋转过程中会分别在曲轴上径向和切向产生弯曲振动和扭转振动，其中弯曲振动基本不具备破坏能力，而扭转振动就会产生共振，从而可能对机械的破坏，因此，在实际工作中要认真分析产生的振动类型以及产生振动的原因，根据振动的速度、加速度、振幅等对可能发生的机械故障进行分析，通过传感器对相关数据进行采集，并通过A/D转换器将采集到的模拟信号转化为数字信号，将数据转化为图谱并通过显示器显示在电脑屏幕上，供工作人员分析。
1.2油样分析诊断技术
农业机械的工作环境比较恶劣，在工作过程中大量的风沙可能会进入到机械零部件中，由于轴承等的转动作用会导致这些沙土进入到油中，另外齿轮自身的磨损也会产生各种形状的磨屑，因此通过将油提取出来，分析其内在成分、液体粘稠度、污染指数等就可以得出机械的磨损情况，从而发现其潜在的故障隐患，便于分析。
1.3噪声监测诊断技术
农业机械在运转时各个部位都会产生机械振动，伴随这些振动就会产生不同类型的噪声，正常运行的噪声与故障噪声有较大区别，通过对这些部位的噪声进行检测，就可诊断出机械可能存在的故障位置。在实际工作中，可采用人工检测和频谱分析两种方法，其中人工方法就是利用人耳、声级计、声音放大器等对机械噪声的分辨来判断机械运行是否正常，并粗略判断机械故障产生的部位；而频谱分析法则是在噪声产生部位加装仪器，利用对噪声的声级、声频率等进行采集并生成的频谱图对噪声产生部位以及噪声类型进行分析。
1.4红外测温诊断技术
红外测温诊断技术就是利用农业机械在运行过程产生的摩擦温度，并利用红外测温仪器对零部件的温度进行监测，看是否存在温度异常部位，温度数据会反应在计算机终端上，一旦出现有温度异常升高现象，系统及时报警，以便工作人员及时采取相关的措施，防止事故的发生，延长农业机械设备的使用寿命。
2 最新农机故障诊断技术
2.1智能诊断技术
随着科学技术的不断发展和跨学科技术的实际应用，以及农业机械复杂程度的日益提高，使得如今的农业机械故障诊断技术已经向着多学科、多技术、智能化的方向发展。智能化的机械故障诊断技术主要是基于人工智能技术、计算机技术、数据库技术、神经网络技术、信息技术、仿生学技术以及遥感技术等发展起来的，如将计算机技术、神经网路技术以及数据库技术结合起来，建立智能化的专家系统，将本行业以及各个相关领域的专家经验和思想录入到数据库内，并能通过自学习以及自适应等对实际工作中的各种情况进行分析，将实际工作中需要专家分析的问题通过系统分析来实现，一方面充分提高了工作效率，另一方面也排除了在人工分析过程中造成的主观性误差，使得农业机械设备故障诊断的准确率更高。
2.2在线实时故障诊断系统
在实际工作中，由于没有一个固定的故障诊断标准，并且很难做到监测数据的实时性，经常是采用上门诊断或阶段性诊断等方式，对农机故障诊断的成本较高，因此可以在网络技术的基础上建立一个在线实时故障诊断系统，将一定区域内的大型农业机械的故障诊断工作集中到一个故障诊断中心，一旦有农业机械发生异常现象，实时故障诊断系统就会报警，故障诊断中心内的专家或在线专家系统就会根据这些异常现象给出处理措施，并及时将处理建议提供给现场工作人员，通过在线实时故障诊断系统，一方面可以对农业机械运行状态进行实时监控，另一方面可以实现资源的有效整合，降低检测和诊断成本；除此之外，还可通过将处理故障的经验归集到系统中，以便日后借鉴。
关键词：起重机械；故障诊断；检验检测；电气故障
引言
科技的快速发展使各种先进的科学技术都被合理的应用到了工业中，这对促进我国工业发展来说意义重大。因此，要加强对起重机械故障诊断和检验检测内容的研究，使起重机械的性能在其应用的领域得到完美的发挥。
1探究起重机械故障诊断与检验检测的意义
合理应用起重机械可以使不同类型的建筑工程的建设效率和质量都能够得到进一步提升，可以为人们各种生活设施建设提供强有力的支持。与此同时，起重机械在使用过程中由于各种因素的影响也存在着安全隐患。例如，起重机械使用过程中地基强度达、平整度不到要求、动荷载不稳定等外界因素，加大了起重机械设备在运行期间的稳定性、结构件强度、控制难度等，经常会出现失稳现象[1]。在该情况下，起重机械设备在应用期间，不仅无法使其应用价值得到合理发挥，而且会对工程建设，以及操作人员的生命安全造成威胁。因此，要从实践角度出发，透彻的分析故障原因，彻底明确处理措施，进而提高设备运行效率。同时，要全面结合市场环境，优化调整检验检测技术，快速对出现的各项故障进行处理，进而使起重机械在应时的作用能够得到全面发挥，为我国各项基础设施的建设提供支持[2]。
2起重机械常见故障诊断
2.1电气故障
起重机械在现场使用过程中会出现各种不同类型的故障，电气故障是其中最常见也是最频繁的一种。起重机械针对电气的应用体现在对电子元件控和电子设备保护上。电气在起重机械控制体系十分复杂，因此，起重机械电气故障经常会出现在不同位置处。电气故障诊断主要体现在以下几个方面：
2.1.1诊断转子电阻损坏转子鼎足破坏指的是电阻无法在转子正常运行情况下造成闭合状态，引起该现象的主要原因是，产生的热量无法及时散出，这会使温度不断升高，温度过高会导致运转体系导致起重机转子遭受破坏，因此，在控制诊断上要从温度方面入手[3]。
2.1.2凸轮控制器遭受了破坏电气控制系统具有广泛的应用范围。一般来说，由同一台电气控制的凸轮控制系统能够完成对内部元件中两个电动机运转的有效控制，进而使两个电动机在应用期间的触点的闭合能够在同一时间实现。若损坏了的凸轮控制器，两个电机电动触点在应用期间，在闭合上会存在时间差，长期下去，会导致起重机中电机系统在运行期间造成较大影响，可见，要检查电动机接触点闭合情况，完成相应诊断。
2.1.3接触故障诊断触头失效是导致接触器故障发生的主要原因。起重机械电气部分采用的触头容量大小有限，如果电压过大通过的电流也较大，导致触头作业环境温度不断提高，造成触头破坏。长时间使用会使触头表面会出现大量的灰尘和油污，造成触头间的接触不良，在该情况下，可以利用流过触头电流数值诊断故障[4]。
2.2机械故障
起重机械在长期应用期间，避免不了会对起重机械中各项部件造成磨损，极容易出现故障的机械部件有以下几个方面。
2.2.1吊钩部件吊钩部件在具体应用期间的作用就是连接重物和起重机，其也是起重机的一项重要构成部件。吊钩使用过程中常见机械故障就是会导致其发生变形和断裂问题，定期对吊钩进行检查，并记录其状态[5]。
2.2.2卷扬部件起重机械在使用过程中，卷筒装置会负担较大的起重重量，使卷筒内减速机齿轮及卷扬刹车片磨损，卷扬的液压马达的零部件也会磨损严重。这些主要部件的磨损会导致卷扬无法工作，或者在工作过程中失灵，造成安全事故的发生。因此，经常对卷扬零部件的检查也是十分必要的。
2.2.3起重臂、钢丝绳、滑轮起重机械在使用期间，起重臂在使用过程中、拆装及运输过程中受到外力作用导致焊点开焊、碰撞变形以及自然锈蚀等破坏，如不及时的检查会在使用过程中造成重大的安全事故。钢丝绳分布会发生改变，钢丝绳的每个部位受力都会有所不同。在吊装作业过程中，钢丝绳与重物会发生接触，导致钢丝绳遭受磨损，若重物重量过大导致钢丝绳发生断裂，这不仅会导致吊起的重物遭受破坏，而且可能会造成人员伤亡。另外钢丝绳的自然磨损导致其直径变小，起重能力下降。因此，可以通过检测钢丝绳力学性能，参照钢丝绳更换及报废标准及时的更换钢丝绳，以确保起重机械安全的使用。滑轮是钢丝绳运动及变向的重要支撑点，滑轮是否能够正常运转对钢丝绳磨损的程度起到了非常关键的作用。如果滑轮发生损坏、变性、不转等现象，会使钢丝绳在很短的时间内因摩擦力过大而断裂，进而发生较大的安全事故。
3检验检测起重机故障
3.1检验检测电气故障
检验检测电气故障的相关建议主要体现在以下几个方面：
3.1.1检测转子电阻作业期间的温度掌握转子电阻工作温度限度，将温度报警系统安装在转子电阻工作环境种，若温度过高超过了转子电阻工作临界值，要停止对电源开关的应用，并且通过化学或物理方式进行降温处理，降低转子电阻作业环境的温度，避免温度过高，引发安全事故[6]。此外，要检验作业期间转子电阻性能，对遭受到破坏的电阻要及时更换，避免造成更加严重的影响。
3.1.2检测凸轮控制器情况起重机在应用期间会应用到大量的电器装置，凸轮控制器是其中十分重要的一项装置，相关人员在日常作业期间，要检测凸轮控制器控制的电机触点闭合时间，要在闭合时间存在差异前，采取合理措施对凸轮控制器进行全面维修，针对通过维修无法恢复性能的凸轮控制器，要及时对装置进行更换。
3.1.3维修和清理触头起重机械经常会被应用在复杂环境中，因此，要清理触头表面的粉尘和油污，进而使触头在应用期间的灵敏性能够得到提高，避免触头接触不良。同时，要控制触头作业期间通过的电压和电流，在电路中设置触头允许通过的最大电流[7]。
3.2检验检测机械故障
起重机中的机械部分在起重机械应用期间被频繁使用，这势必会导致机械遭受不同程度磨损。日常作业期间，要及时预测和检测起重机械中重点机械部位，实现对故障发生的有效预防。检验检测机械故障的重点部位应当从以下几个方面入手：
3.2.1检验检测吊钩每次完成吊装作业后，都要检验检测吊钩情况，全面评估吊钩，性能良好吊钩要具有完整的外外形，同时，吊钩上不会存在任何裂纹，若采用的吊钩出现类裂纹和变形情况，要立即对存在问题的吊钩进行更换，避免遭受更严重的危害。
3.2.2检验检测卷扬卷扬是起重机械中的的一项重要受力构件，在使用过程中，严格控制吊物重量，禁止发生超载现象。此外，要检测卷扬外观的具体形态，对筒壁的具体厚度进行全面观察，对受力程度规定的最小筒壁厚度进行明确，对筒壁的实际厚度情况进行全面测量，针对于实际情况不符的筒壁，要及时采用质量符合要求的筒壁对其进行更换。对液压马达、减速机齿轮、刹车片等主要部件要定期进行检查，不符合要求或者磨损严重的要及时更换。
3.2.3检测检验起重臂、钢丝绳、滑轮定期对起重臂的外观进行检查，尤其是变形严重部位、锈蚀部位，对不符合使用要求起重臂要进行修复或者更换，避免造成安全事故。在对钢丝绳进行应用期间，作业人员要经常对钢丝绳的情况进行查看，掌握采用的钢丝绳的情况，对于性能存在问题，无法满足起重作业的钢丝绳，要及时对其进行更换。禁止超载现象，避免由于起重的重物质量过大，超过钢丝绳的承载限度，导致钢丝绳在应用期间发生断裂，引起更大的安全事故。要保证滑轮的程度，确保滑轮正常的转动。定期检查滑轮的损坏程度、变形程度、锈蚀程度，不符合使用要求的要及时更换。
4提高起重机械故障检测检验技术的有效措施
4.1提高操作专业性的规范性
起重机械是一种的大型机械设备，若使用过程中发生安全事故，势必会造成巨大经济损失及造成人员伤亡。因此，在操作时，要严格按照操作标准。操作人员要经过专业培训，持证上岗。
4.2建设健全安全检验管理制度
依据实际情况，制定一套合理管理制度，对各项管理责任进行明确，提高监管效果，确保使用过程中的安全性，避免安全事故的发生。此外，管理部门要对采用的起重机械的具体应用情况进行全面记录，记录内容必须准确、全面，定期做好相应的检查工作，以免机械在使用期间出现故障。政府部门要加强对起重机械租赁市场管理力度，保证租赁市场的合理性与规范性。同时，操作人员要对起重机械设备的性能进行定期检查。
4.3定期做好相应的检查
通过定期检查能够第一时间发现起重机械在应用期间存在的各项问题，采取相应措施对问题进行处理，进而减少问题的发生。可以采取不定期或定期的方式进行检查，了解起重机械在使用期间的具体应用情况及时采取相应措施完成维修作业，避免小问题演变成大问题，对现场施工造成不良影响。
1.1系统规划
系统由手持式智能工业终端(PDA)模块、专家故障诊断模块、数据录入模块、工作原理结构检测装配与调整模块、维修方案生成模块、训教模块、帮助模块和打印输出模块等组成，图1为程序流程。
1.2专家故障诊断软件
故障专家诊断的主要功能是根据使用维修人员提供的现场故障信息，综合系统所融合的维修保障领域专家有关故障现象分析、故障原因识别、总成或系统工作原理、结构、分解、检修、装配与调整等方面的经验、技能信息，对工程装备的故障进行系统的诊断与分析解剖，并能根据故障原因的不同给出故障维修方案，包括维修方法、维修时间、维修编组、维修器材与工具等技术方案。另外，专家诊断模块也可用来进行维修操作人员的维修保障训练、实习等工作。该模块的流程图如图2所示。
1.3数据录入软件
为防止初学者输入无效数据，破坏故障数据库内容，所以数据录入模块面向高级用户，在进入数据录入功能时要求输入高级用户密码，只有正确输入密码才能进入数据录入界面。数据录入界面除下拉式操作菜单外，也提供了方便的操作命令按钮，如“插入节点”、“插入子节点”、“更改节点名称”等，用户可以利用菜单或命令按钮，方便地进行新型工程机械故障的数据录入工作。各个故障数据节点均由自身编号(ID)和父编号(parent)组成，如图3所示。上级节点和下级节点由par-ent链接，下级节点的父编号(parent)与上级节点的ID号相同，形成从上级节点到下级节点的单向链接关系。故障树的层次结构成为动态扩展的树形结构，有效地解决了大数据量存储与数据库结构的固定分配空间约束这一难题。
1.4维修方案生成软件
维修方案主要包括故障现象、故障分析判断、故障原因分析、故障的排除和调整方法、故障零部件的更换与修理时间、零部件维修的编组、机具设备、工具材料及辅料等内容。维修方案和排除步骤是在专家诊断并确定故障原因后，提供的给维修人员的维修方案和维修操作步骤。维修方案数据的存储方式与故障数据存储方式相似，也是采用单向链表的形式，不再赘述。
2系统设计中的关键技术
2.1故障层次结构数据库与检索方案的设计
由于新型工程机械的结构与工作原理的复杂性，在设计故障信息数据库时面临极大的困难。实际工程应用中，同一故障现象，可能由多种原因引起，而每种故障原因又可能由不同的零部件引起。同一零部件又会产生多种故障原因。因此，故障零部件、系统、故障原因、故障现象等元素之间的关系错综复杂，再加上领域专家的相关的经验知识，这些元素在数据库的存储时很难处理。在设计数据库时，合理的融合了链表式结构与层次化结构，构建了故障现象、故障原因和故障分析过程数据表，满足了专家推理的需求和程序的高效运行的要求。
2.2工作原理、结构、检修、分解、装配与调整数据信息高效存储与显示
每一个新型工程机械，其组成零部件至少上万，考虑到其检修、分解、装配与调整等信息数据，其数据量几乎是海量的。如何存储这些数据，并恰当地显示出来，这是一个巨大的挑战。经过对当前所能见到的帮助系统和工程装备信息化管理手段进行仔细分析和比较。应用了Word文档格式转换为Html格式，将相应的主题信息存储到SQLServer数据库中，开发了编译软件，对转换后的html文件和数据库进行编译链接，较好地处理了数据库信息检索、html文档数据存储和可执行文件数据查询三者联合作用的工作原理等数据存储与显示模式。程序执行效果与人机界面都是比较优秀的。
3结论
关键词 机械故障诊断技术 教学模式 案例分析法
中图分类号：G424 文献标识码：A
Application of Case Analysis Method in Mechanical
Fault Diagnosis Technique Course
HUANG Guangxia， BU Zhanwei
（Department of Mechanical and Electrical Engineering，
Luoyang Institute of Science and Technology， Luoyang， He'nan 471023）
Abstract The "Mechanical Fault Diagnosis Technique" is a boring， highly practical course， teaching mode theories， methods and application research based on fault diagnosis， this paper takes the students as the main body in the teaching， the teacher as the leading case analysis， to improve the quality of teaching.
Key words mechanical fault diagnosis technique； teaching mode； case analysis method
0 引言
机械故障诊断技术课程属过程装备与控制工程专业的专业课，与机械工程测试技术基础、机械振动学等课程衔接紧密并直接与生产实践、科学研究和日常生活紧密相关。随着现代工业的发展，机械设备的故障诊断技术越来越受到人们的重视，已经成为保证生产系统安全稳定运行和提高产品质量的重要手段和关键技术。近年来，随着传感检测技术、电子计算机技术、信号处理技术等的突破性研究，机械故障诊断课程从理论、方法到应用领域都发生了很大的变化。这就要求讲授本课程的老师要知识面广、实践性强，结合新理论、新方法及新的使用领域，使学生了解前沿动态。本课程传统的教育模式有许多值得大家认同的优点，同时也存在明显的不足，例如，教学内容滞后、不能和实际的应用连接起来。教学方法呆板，不合理，缺乏培养学生动手能力和主动思考的方法。所以，本课程教学改革以提高教学质量为主要目的，从教学内容、教学方法上着手，以案例教学、讨论式教学等多种教学方式为手段，提高教学质量。
1 案例教学法的实施
1.1 案例教学法的特点
在国内，对机械故障诊断理论上的探索和实际生产没有紧密连接起来，很多从事研究的人员只会在理论上进行探索，没有实际的工作经验，造成理论研究实际应用大相径庭。所以一般以高校和研究所的研究作为起点，深入到行业生产当中去。在本课程中是在老师的精心指导下，根据机械故障诊断目标的需要，采用典型的故障诊断案例进行分析，通过老师的引导和学生的独立思考，引导学生进行系统的学习、领会和研究。尤其是在工程实践部分，通过有针对性具体机械类型的诊断案例介绍，从而提高学生的判断能力和识别能力。促使学生深入参与整个教学过程，激发学生学习的兴趣。
（1）目的明确。在机械故障诊断技术这门课中，案例的选择或者设计都是围绕特定的教学内容来进行的，学生通过对具体的案例说明深化理解，加深印象。特别是在安装、检查和测量的实践经验案例中，例如有汽轮机故障诊断、压缩机故障诊断、化工机械故障诊断、液压系统故障诊断等。从故障诊断原理来看，不同诊断对象的动态性能和外部表征各具特点，通过案例分析可以增加丰富的现场工作经验。
（2）问题表现突出。该课程牵涉的内容很多，从章节设计上来讲，贯彻了从数据采集、信号处理、状态识别、趋势预测、直至调理整治等五个设备诊断不可缺少的工作过程，对每一种故障的诊断案例，不仅重点分析故障机理及征兆特点，都附上精确的案例分析说明，在授课老师的细心讲解下，通过对某种故障问题的表述、分析，探求解决问题的方法，提高学生分析和解决问题的能力。
（3）综合性强。案例分析的综合性可以从多个方面来理解， 该方法本身具有综合性。每一种故障所呈现出来的特征包含多个，例如连接松动故障所表现出来的轴心轨迹混乱、重心飘逸、频谱图中出现高阶奇次倍频分量、松动方向振幅增大等一系列特征。再者从知识掌握方面来讲，在案例分析法应用当中，需要学生具备丰富的基础理论知识和实践经验，综合运用各种知识和技能分析不同的案例所呈现的问题。
（4）互动性强。案例分析过程是一个教与学的互动过程，以教师为主导，使学生从案例分析中获取知识。每一个学生也根据自己所掌握的知识对每个案例有不同的理解，通过师生间的互动和交流，让学生多渠道获取知识和技能。
1.2 实施过程
（1）“师为主生为辅”，以案例分析为载体传授学生理论知识。机械故障诊断涉及的知识面非常宽，内容丰富，传统的教学方法结构不太合理，教学内容一成不变，先讲理论后实验来训练学生的技能，效果不太明显。选用典型的案例，把教学目标要求的一些理论知识和必要的技能融入到实例中去，通过案例分析，让学生掌握相关的知识和技能。打破了传统的教学方法，激发学生的学习兴趣。
（2）“生为主师为辅”，以学生为主体，对所学知识加以应用。在学习完一种诊断方法后，教师根据学生所学的知识和技能，举出一些具体的案例让学生分组判断和分析，学生在分析的过程中，充分发挥了主体能动性，把学到的知识和技能进行运用。培养学生知识运用能力、独立学习的能力以及同学之间的协助能力等综合素质。
（3）加强师生的互动性。提高故障诊断教学中学生的参与程度，让学生主动、有效地学习。首先，创设民主和谐的课堂教学氛围，使学生勤于思考，善于发言。其次，养成良好的学习习惯，使学生在讨论交流的氛围中学习。还要鼓励学生善于动手实验。例如，传统的温度测量法是热电偶测量，在生产条件下，将它用于测量轴承温度，可得到良好的测量效果；而对于切削、磨削温度，在生产条件下就不可能用热电偶测量，因为在许多零件上一般都不允许钻孔、开槽来埋臵热电偶。这时候要鼓励学生勤于思考、多动手、多动脑。师生相互配合，学生才能把学到的理论知识和技能在实践中充分运用，提升教学有效性，做到学以致用。
2 注意事项
2.1 学习方法的调整
机械故障诊断的教学过程是培养学生把以往所学的知识连贯起来用于故障诊断中，所以要处理好教与学的关系，加强与学生的互动。多采用启发式教学，让学生变被动学习为主动学习。例如在讲到齿轮箱故障诊断时，“对于齿面磨损，烧伤是不是一种磨损形式，为什么会归到齿面磨损这个问题？”把学生的积极性调动起来，老师要从烧伤本身和效果上引导学生，这样会起到理想的效果。在分析讨论结束之后，老师要给学生留出一定的空间让学生自己学会思考和总结，最后老师给出正确的答案和见解。
2.2 培养学生综合分析能力
机械故障诊断内容枯燥无味，知识综合性较强，各部分的联系很强，所以老师在给学生上课的同时要进行综合分析能力的培养。从讲课的内容上来看，要把每个章节的基本知识、基本应用和技术有机地联系起来。
3 结束语
机械故障诊断技术的教学所牵涉的知识很广，要掌握所有相关管的理论和诊断方法并非易事，所以采用什么样的教学方法让学生吸收更快并能直接运用到实际工程上，是大家值得进一步探讨的问题。案例分析法注重理论联系实际，是一种值得提倡并推广的教学方法，这需要发挥每一位师生的创造性，根据具体内容加以灵活运用，达到最佳效果。
参考文献
[1] 唐世刚，李枭鹰.论案例教学法的内涵及基本特征.教学与管理，2004（6）.
[关键词]港口设备；故障诊断；应用；推广
我国的交通运输业是国民经济的重要组成部分,自从改革开放以来,我国的水运行业发展迅速,随着港口的大型机电设备的自动化程度的日益提高,我国港口吞吐量增长较快,促进了水运行业的发展,使得我国的交通运输行业在国民经济发展中所占的比重也逐渐增大。随着港口吞吐量和机械化程度的增加,港口机电设备在水运行业中的作用越来越重要,对港口设备的要求也越来越高,港口机电设备的结构及其组成也愈加复杂,负荷越来越重,因此港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多,这直接影响了港口作业的质量和进度,降低了港口水运的经济效益。因此,对港口机电设备故障诊断技术的研究成为港口水运行业的的一项迫切的重要任务。
一、设备故障诊断技术发展及现状
机电设备故障诊断技术发展分为三个阶段:初级阶段-感官、专业知识和经验判断;现代化阶段-计算机技术、传感器技术和动态监测技术综合诊断;智能化阶段-集故障监测、诊断、设备管理和调度一体化的智能化阶段。机电设备故障诊断技术起源于20世纪,并在此期间取得了较大的发展和进步。航天工业的发展使该技术取得较快地发展,随后计算机、微电子和传感器技术的发展和应用使得该技术逐渐地完善,此时还在航天和核电等大型部门应用较多,其他部门发展较为缓慢,到20世纪末机电设备故障诊断技术在农业、化工、冶金矿山、发电、交通运输和机械制造等各部门开始应用,并且发展较快,取得了显著的经济和社会效益。21世纪,机电设备故障诊断技术在我国国民经济的各部门都已取得长足的发展和普及应用,技术发展转向智能化。
二、设备故障诊断技术及手段
①机械振动监测诊断技术。通过对振动参数进行监测,来判断设备的运转情况,由于其此种方法简单偏于操作,且对设备没有损伤,因此机械振动监测技术成为首选方法;②磨屑监测诊断技术,该技术主要用于液压系统和系统,由于磨损方式和磨损速度不同而产生的磨屑粒尺寸和形态有所差异,从而来判断破损类型和磨损部位;③温度监测诊断技术,由于设备不同部位产生的温度变化不同,利用温度变化程度来判断设备的运行情况,利用红外线来监测可以实现非接触、远距离监测,且能够进行运算、处理和判断精确测定设备各部分的温度变化;④无损探伤监测技术,该技术应用较广,尤其是γ射线扫描。该技术是射线在物质中的衰减规律,扫描得到相关参数变化的谱线,然后通过系统分析确定设备故障的部位。
三、港口机电设备故障诊断技术
1.港口机电设备故障诊断技术研究情况
港口设备分小型装卸机械和大型装卸机械两类,其中小型机械数量大,流动性大,但活动范围小,大型机械种类多,作业分散,操作要求较高。国内鉴于港口机械的工作性质和工作环境,提出了柴油机、结构裂纹、液压传动、钢丝绳和制动器、粮仓、电器系统、皮带纵向撕裂、监测中心和测试车、设备管理和维修体制改革10个方向的相关的研究专题。
国内外设备故障监测技术与手段的发展,在港口机电设备故障诊断技术中也得到了广泛地应用。目前国内在各港口开展了设备监测研究和故障诊断研究,取得的成果有:上海港务局与上海海运、上海交大和同济大学等院校进行相关课题的合作,上述10个研究课题中9个课题开始进行研究,部分课题已列入交通部和上海市的科技攻关项目。
2.港口机电设备故障诊断实例分析
港口设备动力一般由内燃机提供,内燃机可能会出现故障,以内燃机为例简要分析港口设备故障诊断技术的应用。针对内燃机动力不足问题进行简要分析。
(1)故障现象。港口上使用时间较长的内燃机存在动力不足的现象。
(2)故障原因。内燃机油箱油量是否充足;内燃机的供油管是否有漏油或断裂现象;内燃机的喷油泵油量调节杆是否卡住、锁紧螺栓是否有脱落现象等;内燃机的燃油是否含有空气或其他杂质等;内燃机供油管是否堵塞;内燃机的燃油滤清器是否堵塞;内燃机的供油时间是否合适无延迟现象。
(3)故障排除。内燃机的供油管有没有漏油等问题,内燃机的油箱的油量多少,内燃机的喷油泵油量调节杆有无卡住,内燃机的油量控制杆锁紧螺栓是否脱落,内燃机的燃油成分检查是否空气含量较高,内燃机的供油管和滤清器是否堵塞,最后检查内燃机的供油时间。
(4)采取措施。首先应检查内燃机的油箱油量是否充足,如果油量不足应增添燃油;其次检查内燃机的供油管是否漏油或断裂,发现漏油或断裂及时进行维修,如果是由漏油原因引起则维修内燃机后还要排除管路中的空气壁面油的纯度不够;检查内燃机的调节杆卡住和内燃机的油量控制杆的锁紧螺栓是否紧固,如果在内燃机的运行过程中有异样声响,则需要将部件重新锁紧;然后拆下内燃机的燃油管的进油端进行连续压动,如无燃油流出,可能是供油管或燃油滤清器发生了堵塞,采取措施为进行逐段进行排除;内燃机的供油时间不合适,延迟或过早都会引起动力不足。
四、结论
自从改革开放以来,我国的水运行业发展迅速,我国港口吞吐量增长较快,对港口设备的要求也越来越高,因此港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多。
本文首先介绍了设备故障诊断技术的发展现状,目前传统的机电设备故障诊断技术主要包括:机械振动监测、磨屑监测、温度监测以及无损探伤等,港口设备故障诊断技术水平已越来越高,然后随着故障现象的增多,港口设备故障诊断技术应向自动化智能化方向进一步发展。
参考文献:
[1]胡文君,褚家荣,苏毅设备故障诊断技术的现状与发展[J].后勤工程学院学报,2004,(02).
[2]楼应候,蒋亚南.机械设备故障诊断与监测技术的发展趋势[J].机床与液压,2002,(04).
【关键词】汽车 机械故障 诊断要点 发展趋势
1 汽车机械故障的诊断要点
1.1 全面分析诊断
全面诊断是一种更加科学、更加专业的诊断方法，当一般诊断和经验诊断不能对机械故障做出有效判断的时候就应该采用全面分析的诊断方法。机械维修人员需要对汽车机械的各部件进行逐一的排查，尤其是对于可能出现问题的关键部位加大排查力度或者多次排查，并根据实际情况对一些部件进行拆卸检查。例如汽车蓄电池存在长时间的自放电现象，在一般检查和经验诊断无法确认故障原因的前提下，技术人员通过对相关设备进行详细的检查，并确定对第四保险进行重点分析，最终发现将第四保险拔出能够阻止蓄电池的自放电现现象，从而进行具体的维修，有效阻止蓄电池内的电量流失，确保行车安全[1]。
1.2 经验诊断
经验诊断的方法主要是针对具有多年的汽车机械维修经验的技术人员来说的，并不是所有的维修人员都能通过这中技术方法来进行故障维修。具有丰富维修经验的技术人员往往能够通过一些简单的观察和实际感知就能迅速的对故障原因及故障点做出准确的判断，并能够进行科学、合理的维修[2]。经验诊断需要专业的汽车机械维修人员首先具备专业的汽车机械知识和良好的机械故障维修技术，其次还要进行大量的机械维修实践，争取能够应对所有的机械故障，最后，需要这些维修技术人员能够对一些维修的经验和典型案例进行不断的总结的完善，以此形成科学的维修经验，再应用到实际的机械维修中去，发挥积极作用。
1.3 一般诊断
对于汽车机械故障中的一些小问题（例如上文提到的声音异常现象），通常采用一般诊断的诊断方法，驾驶者本人或者是维修人员可以通过比较简单的观察、听音、轻微的敲击、对比等一般方法对汽车机械的故障点以及故障原因进行判断，在此基础上进行相关的者正确的维修措施的实施，确保汽车能够恢复正常的性能。例如：当汽车的气门如果出现发声异常的现象时，可以通过对气门间隙的调整来排查机械故障点，维修之后如果故障消失，则证明诊断正确，维修合理；如果依然存在异常的发声状况，就应当寻找专业人士进行检查或者是去专业的汽车维修店进行维修，以及时的对这类故障问题进行解决处理。
1.4 故障预防
做好有效的故障预防工作也是十分重要的。首先需要驾驶者提高安全意识，定期对汽车进行保养和检查，对于有安全隐患的零部件要及时的进行更换，确保汽车处于正常状态。其次，汽车维修人员也应该不断提高专业技术水平，具备创新意识，不断总结维修经验，认真对待每一次的机械故障维修，以提高维修质量，保障用户的行车安全。最后，在宏观层面上需要国家政府加强对汽车零部件生产的管理，严格质量标准，为汽车的安全使用提供强大的外在保证。做好有效的机械故障预防工作能够节省大量的人力、物力、财力，确保汽车机械的安全可靠，实现双赢甚至多赢的局面。
2 汽车机械故障诊断技术发展趋势分析
2.1 诊断系统的智能化
现代信息技术的不断发展，为诊断技术的应用提供了可能，现代人工智能技术与诊断理论的有效结合成为一大发展趋势。人工智能主要有神经网络和专家网络两种，神经网络主要负责组织诊断经验，形成强大的诊断知识库，目前典型的有BP神经网络；相对而言专家系统则更适合解决对于专业维修知识要求较高的故障诊断。将这两个系统进行有效的组合无疑能够大大提高故障诊断技术。
2.2 诊断系统的多功能化
随着汽车机械行业的不断发展以及相关技术水平的提高，各种故障诊断系统的功能也不断增加。典型的有车载自诊系统，其工作原理好比飞机上的黑匣子，能够通过对汽车行驶情况的记录为故障维修提供参考数据和依据。与车外诊断仪配合使用，不仅能够为维修人员提供客观的机械故障数据，还能帮助维修人员制定准确的维修方案和实施措施。而且由于车外诊断仪比较注重用户体验，便于操作，携带便利，故性价比人性化程度较高。
2.3 诊断信息网络化
随着现代通信网络的不断完善，在汽车机械诊断系统中实现诊断的信息网络化成为可能，就目前的发展态势来看将成为一个重要的发展趋势。利用现代通信网络，维修人员能够及时的了解机械故障的各种数据信息，并依据自动生成的维修方案进行有针对性的维修保养。同时利用网络平台还能够实现对于不同维修经验的交流分享，有效提高了汽车机械维修的成效。在无线通信不断发展的条件下，在汽车机械领域内实现远程故障诊断也越来越受到汽车用户和汽车机械维修人员的重视。
在对于不同的机械故障进行维修时应该依据具体实际进行不同诊断方法的选择和使用，最终目的都应该服务于机械故障的排除和良好的维修效果，所以维修技术人员应该在实际维修时灵活掌握个中诊断方法和维修技术，争取做好汽车机械维修工作。随着自动化、智能化的维修系统的出现和发展，为汽车机械维修提供了更加先进和方便的维修服务，维修人员应该紧跟行业的发展步伐，不断增强专业技能，提高专业维修技术。基于维护道路行车安全与社会的正常秩序，确保汽车的正常行驶是极为重要的，因此注重并优化提高机械故障诊断维修技术就极为关键，所以，笔者希望更多的行业专家和更多的技术维修人员能投入到该课题研究中，针对文中存在的不足，提出指正建议，为提高汽车机械故障诊断与维修水平做出重要的贡献。
参考文献：
[1]汪华通.汽车机械故障原因与诊断技术[J].机电信息，2011，12：168-169.
【关键词】机械部分；诊断方法；维修
随着各类技术的高速发展，数控机床的生产精度越来越高，并得到了广泛的应用，并在机械加工中发挥着越来越重要的作用。但是由于机械都是有寿命的，随着使用年限的增加以及维护不当等原因，就会使机床机械部分出现一定的问题，严重时会导致故障的发生。
1.机床机械部分故障的诊断方法
机械故障及其分类，所谓机械故障，就是指机械系统（零件、组件、部件或整台设备乃至一系列的设备组合）因偏离其设计状态而丧失部分或全部功能的现象。机械故障可以从不同的角度来分类：按原因、按性质。按影响程度、按造成的后果、按发生的快慢、按发生的频次、按发生与发展的规律等。机械故障诊断及其划分，所谓机械故障诊断，就是对机械系统进行监测和诊断，可以及时发现机器的故障和预防设备的恶性事故发生，从而避免人员的伤亡、环境的污染和巨大的经济损失。还可以找出生产系统中的事故隐患，从而对机械设备和工艺进行改造，以消除事故隐患。另外，是改革设备的维修制度，将传统的定期维修改变为预知维修，从而大大提高机械系统运行的安全性、可靠性和利用率。机械故障诊断的基本环节，通常由以下几个基本环节组成。确定运行状态监测的内容；建立测试系统；特征提取；状态识别、趋势分析、制定决策。机床机械故障诊断方法，随着电子测试技术、 信号处理技术以及计算机的迅猛发展，对机床机械故障诊断的方法已从传统的凭感觉器官和经验来判定故障的部位和原因，拓展到采用先进测试仪器和手段乃至故障诊断专家系统等现代化的故障诊断方法来对机械故障进行诊断和预测。简易诊断法简易诊断法是靠人的感官功能（视、听、触、嗅等），借助一些常用工、量具对机床的运行状态进行监测和判断的过程。视通过视觉仔细观察机床的机件有无松动、裂纹及其他损伤；检查是否正常，有无干摩擦和跑、冒、滴、漏等现象；观察机床外表颜色是否发生变化，判断机床转动部位有无长时间受热升温的现象；观看油箱内的油的稀稠、颜色是否异常，油箱内沉积物中金属磨粒的多少、大小及特点以判断油是否变质及相关机件的磨损情况；观察机床主传动及进给系统的传动轴、滚珠丝杠是否变形，轮系中的各主要元件有否跳动等。听利用听觉细心判断数控机床运转的声响。利用听觉对发生了故障的机床所出现的重、杂、坚、乱的异常噪声与机床的正常声响进行比对，判断机床内部是否出现松动、撞击、不平衡等隐患。触在采用手指触觉判断温度高低时，先用右手微微弯曲的食指、中指、无名指指背中节部位试探性触及机床表面，无灼痛感时，才可用手指肚或手掌触摸机床表面，以判断其温升情况。
2.机床机械部分故障的维修
机床机械部分的维修，凡与常规机床机械部分相同的故障可用常规机床机械故障处理规定对待。但由于数控机床多采用电气控制，使机械结构简化，所以机械故障率有明显地降低。进给传动链故障的维修，由于机床的传动链大多采用滚动摩擦副，所以这方面的故障大多表现为运动品质下降而造成。如反向间隙增大，定位精度达不到要求、机械爬行现象，轴承噪声变大（尤其有机械硬碰撞之后易产生）等。这部分的维修常与运动副的预紧力，松动环和补偿环节的调整有密切关联。主轴部件故障的维修，这部分故障多与刀柄的自动拉紧装置、自动变档装置及主轴运动精度下降等有关。因为机床采取电气自动调速后已取消了机械变速箱装置，有时虽有变速箱但也十分简单，结构上简化使故障大为减少。ATC刀具自动交换装置故障的维修，据统计ATC刀具自动交换装置故障占数控机床机械故障的一半以上。主要故障现象有：刀库运动故障、定位误差超差、机械手夹持刀柄不稳定、机械手运动动作不准，所有这些故障现象，都会导致换刀动作紧急停止， 整机因不能实现ATC刀具自动交换而停机。位置检查用行程开关压合故障的维修， 数控机床配备了许多限位运动的行程开关，使用一段时间后，使运动部件的运动特性起了变化以及压合行程开关的机械可靠性与行程开关本身的品质、特性都会影响整机的运动。这就需要很好地检查、更换或调整。配套附件可靠性下降产生故障的维修，机床的配套附件包括冷却装置、排屑装置、防护装置（其中有冷却液防护罩、导轨防护罩等）、主轴冷却恒温箱以及液压油箱、气动泵及恒压气柜等。这些部件的损坏或动作不灵都会产生故障，使机床运动停止。因此，对这些部位的检查不应忽略，如有的加工中心换刀动力依靠压缩空气， 若气泵供压不够，或贮气柜漏气使气压下降，会使机床换刀动作暂停、机床的运动约束条件不满足也会产生报警而停机。只要排除了这些因素使机床约束条件得到满足，就会取消报警转入正常工作。主传动系统与主轴部件故障的诊断与维修，机床的主传动是承受主切削力的传动运动，它的功率大小与回转速度直接影响着机床的加工效率，而主轴部件是保证机床加工精度和自动化程度的主要部件，它们对数控机床性能有着决定性的影响。
3.结束语
为确保机床正常运行，应根据机床的使用情况选择具体的故障诊断方法，并根据诊断结果进行及时的维修。从而为工农业生产和国民经济的发展做出更大的贡献。■
【参考文献】
[关键词]汽车安全知识 机械故障 预防措施 安全配置 保养与检修
中图分类号：G125 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）25-0288-01
目前，我国汽车制造产业发生迅速，中国第一汽车集团公司、东风汽车公司、上海大众汽车有限公司、上海通用汽车公司、北京现代汽车有限公司等在世界范围内是知名的汽车制造生产公司。但是，从汽车故障排除与维修角度看，汽车机械安全技术发展还是落后于汽车制作与发展的速度。特别是与汽车机械安全有关的各类道路交通事故从原先的10%上升到15%，对汽车机械安全性提出了更高需求。为此，我们应掌握基本的汽车机械安全知识，了解各安全配置功能，一旦发生意外，可利用已掌握的汽车安全知识尽量保护自身，降低事故危害程度。
1、汽车机械安全常识
1.1发动机正常温度应在80-90℃间。运行时，为了减少排污物，可采用提高怠速的方法，适当让发动机空转。但是调整怠速时不能突高突低，会造成发动机早起磨损。
1.2发动机由于缺水而温度过高的情况下，切记不可立即加入大量冷水降温，可采用洒冷水的方式。
1.3汽油机的燃烧温度高于柴油机，燃烧最高压力低于柴油机。
1.4涉水时，为避免刹车进入大量的水，需降低车行驶速度。倘若制动力不足，可采用轻制动的方法来促进水分蒸发，降低水的影响。
1.5在雪路、冰路上行驶时，不可突然提速、刹车、急转弯等。
1.6行驶过程中想要超车或会车，应保持较大的侧间距离。
1.7要在平坦路面更换轮胎。
2、汽车安全系统配置
2.1安全带。安全带是汽车安全系统的最基本配置，上车后要系好安全带，它可以降低撞击时对身体造成的伤害程度。然而，许多人将它遗忘了。
2.2门锁。对于驾驶员来说，关闭门锁就像关家门一样重要，尽管老生常谈，但我们不能想象在交通事故发生的那一刻，如果门锁不到位，车内的人是否会被甩出去。一旦撞击力度角度，它在关键时刻能挽救很多人的生命，所以是汽车安全系统中的重要配置。
2.3吸能转向柱。这一安全配置主要用于减轻对驾驶员胸腔的先期打击力度。
2.4轮胎。同安全带一样，是汽车基本的安全配置。为了避免轮胎故障，安装了轮胎压力检测系统，在轮胎压力不足时发出警示。
2.5车门防撞梁。它是一种额外的吸能保护层，能降低外部对乘客的冲撞力量。
2.6碰撞缓冲区。这是一种能有效吸附撞击能量的安全装置，可降低沉外部力量的破坏性伤害。
3、汽车机械故障与预防措施
3.1 汽车机械安全故障及其原因
由于设计、生产工艺、使用方式、保养维修及材料等各方面因素，汽车在使用过程中难免出现机械故障。常见的机械故障有汽车性能异常、异常响声、异味、发动机过热、污烟颜色异常、外观失常（车胎气压不正常、车身毁坏等）、驾驶异常等。这些故障有的是渐渐形成的，有的是突发的，造成原因是多种多样的。第一，零件本身质量问题。通常汽车零部件都是由不同厂家生产制作的，质量上难免存在差异，造成易损零件存在。一旦原配件出现问题，安装上不合格的配件更易导致机械故障；第二，汽车消耗品质量差存在差异。汽车消耗品主要有燃油、柴油、油等。质量差的燃料会造成燃烧室积灰，质量差的油会造成汽车零部件易磨损；第三，驾驶技术不好。调查发现驾驶员驾驶技术的好坏对汽车机械安全性有一定影响。比如，驾驶员调整怠速时突高突低，势必造成机械早期磨损；第四，日常保养不当。汽车本身作为一种消耗品，使用过程中其性能会有所降低，如果保养措施不到位，必然影响汽车机械安全性；第五，恶劣的汽车使用环境会严重损坏汽车机械。比如，在地势不平的道路上行驶，汽车震动颠簸，机械易受损伤。可见，汽车机械故障的发生原因广泛存在于生产制作、使用、保养维修的过程中，应以此为切入点，搞好汽车安全配置，制定汽车机械安全防护策略与机械故障预防措施，及时排除故障，才能在汽车使用中避免安全事故的发生。
3.2 汽车机械安全预防措施
3.2.1故障诊断
汽车机械故障千变万化，故障诊断方法也是形式多样的。就目前看，汽车机械故障常用的诊断方法有：观察法、实验法、嗅觉法、触摸法、度量法、仪表发、替换法、望问法和局部拆装法等。作为汽车驾驶员，不需要具备专业的汽车机械故障诊断能力，但是应具备基本的故障诊断知识，能够通过听觉、嗅觉、观察和手摸等方式对汽车故障及原因做基本的判断与分析。
在听觉上，汽车行驶过程中怠速缸盖上部总是有节奏的发出“滴答”的声音，同时伴有发动机火花塞跳火、发出发响现象，说明发动机、排气管道发生问题了，应立即检查排气管是否冒蓝烟，齿轮啮合间隙是否过大等。在嗅觉上，汽车爬坡或重载情况下，驾驶员常常闻到焦糊味，大多是离合器出现问题了，检查压盘是否处于半分离状态。此外，还应检查水箱和上下水管是否有裂缝车或接触不严，因为水落在的热缸上也会发出异常味道。在观察上，通常驾驶员观察的东西有：打开机器盖，查看机油量，是否有水渗入其中，检查电瓶桩头状态，查看各种线路连接处是否完好等。通过对机器盖内的机械外观的观察，查看哪些部位出现了问题。在触摸上，通过人体和手对汽车机械部件的碰触，凭感觉对故障进行诊断。比如，汽车形式过程中，驾驶员可以根据汽车的振动情况来判断减震器的运行状态，因为常开车的人能感受到减震器失效。再如，在高速公路上行驶一段时间后，应用手去触摸轮胎，如果热度过高，应该要小心了。至于此类的还有很多，需要驾驶员积累丰富的驾驶经验，娴熟掌握驾驶技术，才能通过听觉、嗅觉、观察和触摸等方法对汽车机械故障进行有效诊断。
3.2.2保养与检修
汽车保养与检修是汽车机械故障预防的基本措施，不仅能降低机械故障发生率，还能延缓汽车耗损进程。所以，有车的人应当经常到专业的汽车保养公司对汽车做专业的保养和检修，既可以保持车身亮洁保新，也可以保持和维护汽车机械的技术性能，让汽车相对处于一种较好的使用状态之下。除此之外，驾驶员应注意汽车的日常使用，不断提高自身的驾驶技术，良好的驾驶技术利于降低汽车机械故障的发生率，能尽可能避免因机械故障发生交通事故。
4、结语
总而言之，汽车机械安全是安全驾驶的基本保障，驾驶员应掌握基本的汽车安全知识，安装好汽车安全配置，同时不断提高自身的驾驶技术，具备一定的汽车机械故障诊断能力，能利用简单的方法及时诊断出汽车故障，并及时排除故障，从而确保汽车安全系数处于较高水平，保障自身生命安全。
参考文献
[1] 宁进城.汽车发动机常见故障分析与处理[J].科技与企业，2014年08期.
关键词：机械设备 机械故障 诊断方法
中图分类号：TH17 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（c）-0000-00
1 机械设备诊断技术研究现状
随着科学技术的不断攀升，我国制造业的不断发展，机械设备在现代工业生产中的地位也是在逐步提升，对工业的影响也是越来越大。机械设备正在朝着自动化、智能化、高速化、复杂化、大型化以及大功率化方向发展，设备之间的关联程度、各组分的集成化越来越强，其中某一零件的失效可能导致整个系统的瘫痪。这些故障不仅对生产和机械设备造成损坏，而且还会严重影响公司的经济效益，甚至造成人员伤亡。故保证机械设备稳定、可靠、安全的运行是非常重要的，对设备进行可靠、准确的故障诊断具有重要意义。自动化机械设备因其结构的复杂性、组件的关联性以及自身的耦合性，发生的故障往往是并发故障，不同故障特征相互混杂呈现出随机性、复杂性和耦合性等征兆，并非简单的故障叠加，难以用准确的数学模型加以模拟，传统的模式分类很难将其故障分开。因此，在传统的基础上继续开发，挖掘新的诊断技术，例如人们把模糊分析、计算机技术、人工智能技术、识别技术、神经网络、灰色理论、支持向量机、集成技术等应用于机械系统，形成多种新的机械故障诊断方法。主要的诊断技术有：温度诊断技术、振动诊断技术、铁谱分析技术、无损检测技术以及人工智能检测技术。
2 机械设备诊断方法
2.1 温度诊断技术
机械在运行的过程中会产生热量，导致设备局部温度升高。机械对于温度相当敏感，高温可能导致机械设备不能正常运行以及机械部件的损坏，于是及时疏散热量是保证机械设备正常稳定运行的重要保障。随着温度传感器的普及使用以及检测技术的发展，温度监测比较容易进行，于是则有了温度诊断方法。温度表征了机械电气故障的产生，同时也是引发设备故障的因素。根据设备周围环境的温度变化以及自身的温度检测，可以识别系统的运行状态。温度检测技术大体上分为两种：非接触式温度检测技术和接触式温度检测技术。非接触式温度检测技术是不直接接触被检测物体的检测技术，往往元件具有危险性或者腐蚀性；接触式温度检测技术是接触被测物体的检测技术，往往是连续检测或者不易观察的部位。根据不同的检测原理，研发出了不同的检测仪器，如红外仪、影像仪等。温度检测是最常用的检测方法之一。
2.2 振动诊断技术
机械运行伴随着机械振动，机械振动信号承载了设备运行状态信息，从分析机械的振动特征和振动参数可以知道设备运行的异常，是表征机械设备是否出现故障的标志。我国在振动理论的研究方面有雄厚的理论基础，检测振动设备完善。振动诊断技术主要是通过采集机械设备的振动信号，分析振动动态特性，如固有频率、振幅、圆周率、振型、传递函数等，通过比较正常机械或结构的振动特性和异常的机械设备或结构的一同，来判定设备是否出现故障。振动检测技术涉及多个领域，如信号处理、传感技术等，因此需要诊断技术人员的要求较高。随着计算机技术和自动控制技术的不断提升，振动检测技术也向着高精度、智能化的方向发展。
2.3油液分析技术
机械设备的运行离不开液压系统和系统，液压系统是机械运行的动力。简而言之，机械运行离不开供油系统。反过来，供油系统中油的质量的好坏表征了机械设备运行的状态信息。油液分析技术又称为设备磨损工况监测技术，是一种新型的设备维护技术，它利用油液所携带的设备工况信息来对设备的当前工作状况以及未来工作状况作出判断，从而为设备的正确维护提供了有效的依据，达到预防性维修的目的。油液分析技术主要检测一下三个方面：油液本身的物理和化学性质的变化、油液中设备磨损颗粒的分布以及油液中外侵物质的构成以及分布。油液质量表征了机械设备的磨损程度，是一种间接的检测技术。
2.4 无损检测技术
无损检测技术是一种新型的检测技术，主要特点是不破坏被检测对象对其缺陷进行检测。它利用了机械发生故障时，某一缺陷引起的物理性质发生变化的原理，分析检测信号，观察特征值，对其进行缺陷检测。在机械设备检测上主要的检测方法有：超声波无损探伤、射线探伤、磁力探伤、渗透探伤、激光全息检测技术等。主要检测机械部件的物理缺陷，如钢管裂纹、材料内砂眼和气泡、焊接后裂纹等。无损检测技术由于其安全便捷的特点，具有广阔的应用前景。
2.5 人工智能技术
2.5.1 专家系统（Expert System，ES）
专家系统是集成了各种诊断信息、处理方法和经验，能像专家一样模拟人的思维的一种软件系统。知识库和推理机是专家系统的核心组分，知识库用于存放信息，推理机是根据在现场采集到的信息，作出相应的推理判断，给出机械设备是否存在故障信息。基于专家系统的诊断方法的主要特征为可以方便的把操作人员的诊断经验用规则表示出来，知识可以用符号来表示，适合用来模拟人的逻辑思维过程，同时，在已知的基本规则下，不需要大量知识，还能允许在知识库中增加、删除及修改某些规则，从而确保专家系统的有效性和实时性。
2.5.2 人工神经网络（Artificial Neural Network，ANN）
人工神经网络是模拟的生物激励系统，将一系列输入通过神经网络产生输出。这里输出、输入都是标准化的量，输出是输入的非线性函数，其值可由连接各神经元的权重改变，以获得期望的输出值，即所谓的训练过程。基于数值计算方法的神经网络，将已有数据和已知系统模式作样本，通过学习获得两者的映射关系，实现了对人类经验思维的模拟。在机械故障诊断中的应用方式有：从模式识别角度应用神经网络作为分类器进行机械故障诊断；从预测角度应用神经网络作为动态预测模型进行故障预测；利用神经网络极强的非线性动态跟踪能力进行基于结构映射的机械故障诊断；从知识处理角度建立基于神经网络的诊断专家系统等。
3 结束语
本文探讨了机械设备故障诊断的方法，并对各种诊断方法作出了阐述。先进的诊断方法能明显提高机械设备故障的诊断水平，保证机械设备的正常、稳定的运行，保证企业的经济效益。新型诊断方法的出现也推动着诊断技术朝着更高的方向发展。
参考文献
[1] 熊诗波. 大型复杂机械系统的状态监测和故障诊断[J]. 振动、测试与诊断. 2000
