CFM56—3發動機滑油壓力故障分析

徐剛

摘要：文章根據CFM56-3發動機滑油系統的結構與功能，參照AMM手冊中滑油系統的低或者沒有滑油壓力故障排故流程圖進行分析，找出故障發生的可能原因并舉例介紹，分析解決方案；以故障樹的形式展示出現低或者沒有滑油壓力的基本故障事件，根據故障可能原因及故障樹重要度概念，分析得到排故流程的由來與合理性。

關鍵詞：CFM56-3發動機；滑油系統；壓力故障；排故流程圖；故障樹 文獻標識碼：A

中圖分類號：V231 文章編號：1009-2374（2016）11-0058-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.11.029

鋼鐵企業在生產中通常是一個封閉性的系統模式，在生產中采用的是流水化的生產模式。在生產的過程中，不同的工序之間一定要形成良好的銜接，如果在生產的過程中有一道工序出現問題或者是一個設備零件無法正常運行，鋼鐵冶煉過程就會受到非常大的影響，甚至還會產生非常嚴重的經濟損失。所以在鋼鐵行業發展的過程中，設備故障診斷和處理就成的一項非常重要的內容。

1 鋼鐵冶煉機械設備故障診斷現狀概述

最近幾年，鋼鐵冶煉機械設備故障診斷技術得到了非常顯著的發展，而處于領先地位的是美國，其能夠發明制造出不同型號的監測設備，同時還在這一過程中研究出了很多新型的監測手段，這些方法在很多發達國家都得到了十分廣泛的應用。相比較而言，我國的設備故障診斷技術發展的時間并不是很長，是20世紀80年代剛剛出現的。當前技術的發展水平有所提升，設備診斷系統在實際的工作中發揮著越來越關鍵的作用，在眾多的系統中，鋼鐵冶煉機械故障診斷技術已經進入到非常成熟的階段，所以這種技術也被廣泛地應用在大型的旋轉機械當中。在這一行業的發展過程中已經出現了數十種故障診斷系統和數據監測體系。設備故障診斷技術在發展的過程中已經成為了很多不同學科的綜合體，同時在應用的過程中也會涉及到很多不同的學科交織在一起，這樣也就為我國的鋼鐵冶金行業發展創造了非常好的

條件。

2 鋼鐵冶煉機械故障診斷理論研究分析

2.1 系統數學模型基礎上的設備故障診斷方法

這種方法在應用的過程中主要是根據實際的情況建立一個數學模型，把當前的鋼鐵冶煉概念應用到多個先進的設備中，采用參數模型估計的方法來對機械設備開展故障分析與診斷工作，在其應用的過程中，必須要和控制系統形成良好的配合，最終也就能夠對設備運行的實際情況進行有效的監控，這種方法可以應用于設備運行狀態監控、系統修復和重構故障的診斷中，但是這種方法需要精度非常高的數學模型，數學模型在建立的過程中會有一定的邊界條件，這樣也就會忽視一些關鍵因素。

2.2 輸出信號處理基礎上的設備故障診斷方法

這種方法通常就是采用小波分析等多種信號處理方式對機械設備運行過程中的某些信息進行全面的處理，同時還要對信號自身的特征進行詳細的分析，在這一過程中提取異常信號，針對異常信號采取有針對性的措施對故障進行分析和判斷。一般情況下，鋼鐵冶煉機械設備故障分析和診斷的過程中經常會采用小波變換和時間序列特征提取等方法。

2.3 人工智能基礎上的設備故障診斷方法

當前，我國的數學建模和信號處理方式發展水平在不斷提高，人工智能判斷也成為了一種十分常見的方法，其在應用的過程中也得到了很好的效果。人工智能診斷技術在應用的過程中不需要對復雜性較高的設備運行機制建立數學模型，所以也就使得設備的診斷更加便利。這種方法主要應用了人工神經網絡預測和模糊數學理論，同時它在復雜性較高的大型機械診斷中得到了十分廣泛的應用。這種方法主要有專家智能診斷系統、模糊邏輯智能診斷系統等，這也為故障診斷提供了非常好的條件。

2.4 其他的設備故障診斷方法

當前還有一些非常有特色的故障診斷方式，例如設備運行模式診斷的識別方法、灰色關聯系統診斷識別方法等，此外，不同的方法也在這一過程中得到了非常好的發展，在這樣的情況下也使得這些技術逐漸豐滿和

完善。

3 鋼鐵冶煉機械故障診斷技術分析

在鋼鐵冶煉的過程中，機械設備具有非常強的多樣性，很多的系統中采用的都是完全不同的傳動設備和液壓設備，機械性能的優劣會對冶煉的效果和效率產生非常重大的影響，在這樣的情況下我們也需要定期地對設備性能進行全面的檢測，如果發現了問題，一定要采取有效的措施對其加以維修和保養，確保設備的平穩運行，這也成為了冶煉生產中非常重要的環節。鋼鐵冶煉的過程中其工作環境并不是非常優越，同時在生產中還需要使用大量不同類型的設備，在這樣的情況下，為了更好地保證設備的平穩運行，一定要建立設備故障診斷系統。在這一過程中還需要收集各項重要的數據以及設備有可能會出現的損壞，如果出現了這樣的狀況，就需要采取有效的措施對其加以處理和控制。設備故障診斷系統的核心就是計算機系統，其主要有三個模塊，即采集模塊、檢測模塊和數據處理模塊。其主要的流程有：首先，借助傳感器將機械設備實際的運行狀況信號直接反饋到計算機系統中；其次，要完成對特征信號的處理，不同傳感器所采集到的信號數據是不同的，對應地將信息傳送到主機系統中，比如說溫度傳感器所收集的就是溫度信號；再次，信號處理工作。傳感器收集的信號一定要按照運行的基本要求進行信號提取處理；最后，將提取的信號開展故障處理，同時還要借助各項參數對設備實時的運行狀態進行全面的分析，這樣就可以根據實際的情況及時做出科學的處理措施。

4 常見設備故障的處理措施

鋼鐵冶金過程中比較常見的設備故障，很多都是借助設備的振動異常進行科學的判斷及處理，如果設備產生了一定的異常性振動，通常是設備已經產生了故障的表現，這也會引起人們高度的關注和重視。如果發現了問題，一定要采取有效的措施及時地解決隱患問題，從而確保設備能夠處于正常的運行狀態。如果設備出現了故障，一方面會影響到正常的生產工藝，另一方面還會使得鋼鐵冶煉的過程中出現較大的損失，甚至還有可能會威脅到人的身體健康和生命安全。因此，必須要對其予以高度的重視。

4.1 轉子不平衡的處理措施

轉子轉動的時候，轉子上面的每一個質點都會出現一定的離心力，而如果整體的離心力無法達到平衡的狀態，離心力是無法相互抵消的，這樣也就使得離心力也處在無法平衡的狀態。一般來講，轉子不平衡主要是借助頻譜圖來展現的，對于全新的設備而言，在處理的過程中我們一定要充分地考慮到多種因素對其產生的影響，如果是剛性轉子出現了振動異常的情況，我們一定要對轉子速度的最大值加以明確，同時還要對轉速進行全面的比較，之后才能得出一個相對準確的結論，正確地區分相位，從而使得設備異常振動問題出現的原因更為準確，同時還要針對不同的原因采取有效的方式對其加以全面的分析和解決。相位和頻率之間應該保持高度的一致，如果不同的指點和離心振幅存在著一定的差異，故障主要的原因就是轉子運行不平衡。

4.2 齒輪的故障處理措施

通常我們采用頻域診斷抑或是時域診斷的方式對齒輪運行過程中所出現的故障予以全面的診斷，齒輪的工作狀態對齒面之間的轉動力有著一定的影響，齒輪轉動也會隨著轉動力的變化產生一定的變化。在這一過程中我們能夠明顯感到的是其剛度的大小不是一成不變的。無論齒輪是否處在平穩的運行狀態中，其都會產生一定的振動，如果表現在頻譜圖上就是頻譜三視圖上會出現變頻帶。此外，頻譜圖上的波形圖也能夠十分明顯地反映出設備振動的具體情況，所以在時域中我們也可以采取有效的措施對其進行全面的分析，但是在分析的時候必須要有振動加速度等多個數據的支持，在實際的工作中還需要采取有效的措施減少其他噪音的不利影響。

4.3 滾動軸承的故障處理措施

在正常工作過程中，軸承所產生的振動對其本身都會有所傷害，不同的部位發生損壞，發出的振動聲音是不同的，對此可以通過不同的振動聲音判斷出現損傷的部位，載荷不同，部位不同，測量出來的數據肯定不同，并且能為之后的測量提供良好的信息前提基礎。當前主要采用的測量軸承是否出現故障主要有兩種途徑：首先，脈沖信號接收法。此種方法主要是依據軸承出現腐蝕或者壓痕的情況下所產生的脈沖信號進行分析。軸承表面的腐蝕或者裂痕等缺陷會使得脈沖信號產生不同的發射頻率，在短時間內可以通過計算獲得。不過由于其脈沖頻率較低，很多時候依靠聽覺就可以進行初步判斷；其次，諧振信號接收法。此種方法主要是依據零件本身的固有頻率。任何零件都有其固有的振動頻率，運轉過程中的軸承也不例外，同樣這些頻率都可以經由儀器進行檢測。軸承的缺陷會導致運轉中的振動沖擊，并且引起其他零件的振動。反映到傳感器上，被濾波器所接收，強振動信號可以更好地反映出軸承所出現的故障，給大家一個很好的警示。

5 鋼鐵冶煉機械設備故障診斷技術的發展

在現階段的市場發展中，我國的各個行業在生產中的關鍵設備上都已經安裝了設備診斷系統，尤其是智能化的專家診斷系統應用的比較廣泛，并且在各個重要的生產領域的應用已經非常普遍。我國對于故障診斷技術的研發在大型的旋轉型機械中取得了良好的成果，并且已經研發出了20多種關于機組方面的故障診斷系統和10多種可以進行現場數據采集工作的便攜式的采集器。各個高校和研發部門對于這項技術的研發投入了很大的精力，取得了很大的工作成果，有些研發課題在國家的重點項目研發中受到了重視，并且納入了攻關的重點工作。

6 結語

采用當前的診斷技術能夠對機械設備在運行過程中所出現的故障進行全面的分析和研究，同時還能夠采取有效的措施對其進行全面的處理，這樣也就充分地保證了鋼鐵企業生產的平穩運行，降低了企業生產中可能產生的各項損失，在這一過程中我們也需要對各項設備和技術進行改進和創新，為企業創造出更大的競爭優勢。

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作者簡介：王鑫（1986-），內蒙古赤峰人，廣東省陽春市陽春新鋼鐵有限責任公司軋鋼廠二棒機械車間主任，研究方向：機械設計制造及其自動化。

（責任編輯：蔣建華）