泵站機(jī)電設(shè)備故障診斷方法初探

摘 要：近年來，隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展和改革，我國泵站機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行結(jié)構(gòu)也逐漸趨于完善。由于大多數(shù)泵站機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行系統(tǒng)具有灰色特征，所以灰色理論經(jīng)常會(huì)用于系統(tǒng)故障診斷。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了泵站機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的發(fā)展，通過信息處理，研究人員可以找到切實(shí)有效的診斷切入點(diǎn)，新的理論技術(shù)與傳統(tǒng)診斷方法的完美結(jié)合，是豐富故障診斷方法內(nèi)容的重要助力。基于此，文章將結(jié)合泵站機(jī)電設(shè)備故障診斷出現(xiàn)的相關(guān)問題，對(duì)其診斷方法進(jìn)行深入研究。

關(guān)鍵詞：泵站機(jī)電設(shè)備；故障診斷；方法

前言

泵站機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行過程中經(jīng)常會(huì)受到外部環(huán)境的干擾出現(xiàn)運(yùn)行失常現(xiàn)象，具有規(guī)律性的理論發(fā)展內(nèi)容不僅可以提高設(shè)備故障診斷的效率，還能有效解決故障問題。目前，我國機(jī)電灌裝機(jī)的總動(dòng)力已超過九千萬千瓦，泵站數(shù)量多達(dá)45萬個(gè)，所以有關(guān)泵站機(jī)電設(shè)備的改造與技術(shù)革新問題已成為我國廣大工程研究人員討論的重要問題。

1 泵站機(jī)電設(shè)備的故障分析

1.1 常見故障原因分析

泵站中的機(jī)電設(shè)備在長期、高強(qiáng)度運(yùn)行下都會(huì)產(chǎn)生運(yùn)行故障，其故障出現(xiàn)的原因也各種各樣，常見的問題有以下幾點(diǎn)：

1.1.1 原件運(yùn)行失常。原件是維持設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)元件，設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)逐漸老化，其結(jié)構(gòu)零件會(huì)相繼出現(xiàn)松動(dòng)、脫落等問題，零件咬合不緊密會(huì)大大削弱設(shè)備的穩(wěn)定性。

1.1.2 管線老化。設(shè)備通常由多個(gè)接線連接，當(dāng)管線因外部環(huán)境變化或老化出現(xiàn)變質(zhì)現(xiàn)象時(shí)，其設(shè)備也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的漏電影響，導(dǎo)致設(shè)備各部件結(jié)構(gòu)無法完成生產(chǎn)任務(wù)。

1.1.3 失調(diào)故障。在復(fù)雜運(yùn)行環(huán)境下設(shè)備要想實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)運(yùn)行必須具備良好的協(xié)調(diào)能量，部件間隙、油路堵塞、設(shè)備漏電、漏水、短路等問題都會(huì)引起設(shè)備無法在平衡環(huán)境下運(yùn)行。在失調(diào)環(huán)境下運(yùn)行，雖然設(shè)備可以保證一部分運(yùn)行功能，但是仍無法達(dá)到最好的運(yùn)行狀態(tài)。

1.2 特殊故障原因分析

1.2.1 濕度原因。因?yàn)楸谜镜耐L(fēng)條件不好，且設(shè)備運(yùn)行環(huán)境濕度很大，在這種環(huán)境下運(yùn)行設(shè)備經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，短路引起的電流急增，會(huì)在瞬間擊穿電線，造成設(shè)備的接地故障。

1.2.2 粉塵原因。在正常運(yùn)行環(huán)境下，設(shè)備電機(jī)與轉(zhuǎn)子之間會(huì)保留一定的運(yùn)行空間，空氣中漂浮的粉塵會(huì)阻塞電機(jī)通風(fēng)通路，使設(shè)備運(yùn)行失常，電機(jī)與轉(zhuǎn)子之間的摩擦損耗不僅會(huì)消耗設(shè)備一部分動(dòng)能，還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備電機(jī)工作失常。

2 泵站機(jī)電設(shè)備故障簡述

2.1 故障診斷原理分析

為合理的安排檢修及泵站的安全運(yùn)行提供依據(jù)，降低檢修工作任務(wù)，節(jié)約人力資源，泵站應(yīng)用的機(jī)電設(shè)備大多為固定的模式化運(yùn)營結(jié)構(gòu)，在故障識(shí)別上具有高度的理論基礎(chǔ)，所以當(dāng)設(shè)備與某參量出現(xiàn)運(yùn)行失常時(shí)，其設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)會(huì)第一時(shí)間通過數(shù)據(jù)認(rèn)證的方式傳輸給管理人員。故障診斷不僅體現(xiàn)在設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)上，也可以表現(xiàn)在各設(shè)備原件能量損耗方面，當(dāng)設(shè)備各關(guān)聯(lián)性結(jié)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)定時(shí)，設(shè)備會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)。

2.2 設(shè)備故障特性分析

2.2.1 潛在性。機(jī)電設(shè)備原件磨損不僅會(huì)改變零件結(jié)構(gòu)，還會(huì)使各部分原件的運(yùn)行狀態(tài)失常，所以由元件磨損引起的故障其潛伏時(shí)間較長，如果加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，定期更新設(shè)備磨損嚴(yán)重的設(shè)備零件，則可以有效避免故障的發(fā)生。

2.2.2 不確定性。設(shè)備運(yùn)行過程中各參數(shù)變化不僅會(huì)遵循發(fā)散性，還具有一定的隨機(jī)性，不同故障源引起的故障不同，所以其表現(xiàn)形式也存在明顯的差異性。

3 泵站機(jī)電設(shè)備故障診斷方法研究

3.1故障信息搜集

3.1.1 現(xiàn)場調(diào)查。當(dāng)泵站內(nèi)機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)，維修人員應(yīng)第一時(shí)間趕到現(xiàn)場，并將設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)間、運(yùn)行狀態(tài)、故障發(fā)生順序等重要信息進(jìn)行采集，同時(shí)還要確保在搜集過程中必須保證數(shù)據(jù)的及時(shí)性、真實(shí)性與有效性。

3.1.2 性能測試。泵站內(nèi)不同機(jī)電設(shè)備的性能不同，所以維修人員可以根據(jù)設(shè)備的輸出變量確定故障源的大體位置，之后再根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的失常狀態(tài)，測量設(shè)備涉及到的功能性數(shù)據(jù)。通常情況下，維修人員會(huì)從電流、壓力、功率、效率、質(zhì)量等幾方面測定設(shè)備的性能。

3.2 故障診斷

3.2.1 溫度診斷。泵站機(jī)電設(shè)備運(yùn)行環(huán)境中影響其運(yùn)行狀態(tài)最大的是溫度，溫度診斷主要是通過檢測設(shè)備運(yùn)行溫度，運(yùn)行環(huán)境溫度探討機(jī)電設(shè)備最佳運(yùn)行溫度。當(dāng)溫度出現(xiàn)異常時(shí)，設(shè)備的溫度檢測系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，工程監(jiān)察人員一旦在信息系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)該信號(hào)，則應(yīng)立即根據(jù)其工作屬性判斷是否停止運(yùn)行設(shè)備。之后，監(jiān)察人員還應(yīng)及時(shí)趕到事故現(xiàn)場，用特制的溫度檢測儀器，記錄設(shè)備各元件的運(yùn)行溫度，對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行溫度性的直觀判斷。

3.2.2 鐵譜監(jiān)測。鐵譜檢測原理是通過查看各設(shè)備原件運(yùn)行的潤滑程度檢查設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，潤滑油不僅可以增加設(shè)備零件之間的關(guān)聯(lián)性，還能使設(shè)備在高強(qiáng)度磁場、高梯度的設(shè)備結(jié)構(gòu)中保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。鐵譜監(jiān)測是讓設(shè)備在磁場中運(yùn)行，磁場會(huì)將鐵屑從潤滑油中提取出來，根據(jù)各零件結(jié)構(gòu)提取出來的鐵屑密度，制成光譜片，光譜片可以如實(shí)反映設(shè)備結(jié)構(gòu)中零件的磨損情況。

3.2.2 振動(dòng)監(jiān)測。泵站機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)失常現(xiàn)象，其主要原因在于設(shè)備動(dòng)力傳送帶動(dòng)能損耗量過大，振動(dòng)檢測方法可以從簡單或復(fù)雜兩方面研究并診斷設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)的問題源。簡單診斷方法是通過振動(dòng)頻率放大器增加傳感器的振動(dòng)信號(hào)，之后再通過測量振動(dòng)的峰值數(shù)對(duì)機(jī)械振動(dòng)情況進(jìn)行系統(tǒng)分析，通過了解設(shè)備的振動(dòng)頻率，檢測人員可以清晰的掌握設(shè)備動(dòng)能的轉(zhuǎn)化情況。復(fù)雜診斷方法是通過定期檢查設(shè)備的動(dòng)能完成的，設(shè)備的動(dòng)能傳輸結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境下會(huì)呈現(xiàn)周期性的變化，將在線設(shè)備的運(yùn)行信號(hào)或振動(dòng)情況記錄在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)顯示出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢波測驗(yàn)，測量數(shù)據(jù)會(huì)被直接傳輸?shù)奖O(jiān)測系統(tǒng)的控制器中，經(jīng)過中央處理器分析，檢測人員可以精準(zhǔn)的找出設(shè)備出現(xiàn)故障的部位和出現(xiàn)故障現(xiàn)象的原因。

4 結(jié)束語

通過上文對(duì)泵站機(jī)電設(shè)備的故障診斷內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)分析可知，機(jī)電設(shè)備在長期復(fù)雜的環(huán)境下工作，其運(yùn)行情況會(huì)具有明顯的不穩(wěn)定性、不安全性和不可靠性。所以要想提高機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量和安全性能，必須嚴(yán)格控制設(shè)備中各組成零件的運(yùn)行狀態(tài)，采用切實(shí)有效的故障診斷方法，運(yùn)用科學(xué)的處理方式和維修技術(shù)穩(wěn)定設(shè)備的功能性。一般情況下，如果設(shè)備出現(xiàn)突發(fā)性的故障問題，檢修人員應(yīng)運(yùn)用效率高、檢測結(jié)果明顯的診斷方法研究設(shè)備出現(xiàn)故障的原因。同時(shí)，設(shè)備出現(xiàn)故障也是一個(gè)漸進(jìn)的過程，所以泵站的工作人員必須定期對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況和各結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行功能性檢測，盡可能的避免突發(fā)性的故障。

參考文獻(xiàn)

[1]白海瑞，陳堅(jiān)，楊群.基于灰色理論的泵站機(jī)電設(shè)備故障診斷方法初探[Z].

[2].2009全國大型泵站更新改造研討暨新技術(shù)、新產(chǎn)品交流大會(huì)論文集，2013，15（23）：129-134.

[3]陳堅(jiān)，李娟，婁紅燕.灰色理論在泵站機(jī)電設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2011，15（26）：198-201.

[4]王然風(fēng).基于支撐向量回歸技術(shù)的大型復(fù)雜機(jī)電設(shè)備故障診斷研究與應(yīng)用[J].太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2014，15（2）：113-125.

[5]高寶璐.大型復(fù)雜機(jī)電設(shè)備分布式故障診斷方法研究[J].湖北三峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，15（26）：110-124.

[6]年偉國.機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)發(fā)展探析[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2011，15（25）：129-134.

[7]楊志怡，李浩平，程玉生.機(jī)電設(shè)備故障診斷與鐵譜分析技術(shù)[R].煤礦機(jī)電設(shè)備油--磨屑（鐵譜）檢測技術(shù)研討會(huì)論文集，2011，14（2）：119-124.

作者簡介：嚴(yán)曉東（1981.4.17-），男，湖北武漢，現(xiàn)職稱：助理工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：機(jī)電。