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纺织设备设备故障及其诊断原理
纺织经理人TEXTILE.ICXO.COM ( 日期:2007-07-03 14:37:02.0)

   世界商业报道[biz.icxo.com]消息:设备故障简单地说是一台装置(或其零部件)丧失了它应达到的功能。随着时间的变化,任何设备从投入使用到退役,其故障发生的频率大多如曲线规律变化。变化过程大致分三个阶段:A段为早期故障期,故障率λ(t)为递减函数,亦称磨合期,该时期的故障率通常是由于设计、制造及装配等问题引起的。随运行时间的增加,各机件逐渐进入最佳配合状态,故障率也逐渐降至最低值。B段为偶发故障期或随机故障期,故障率λ(t)较低且近似为常数。该时期的故障是由于使用不当、操作疏忽、润滑不良、维护欠佳、材料隐患、工艺缺陷等偶然原因所致,没有一种特定的失效机理起主导作用,因而故障是随机的。C段为耗损故障期,故障率λ(t)为递增函数,是机械经长期使用后,零部件因磨损、疲劳,其强度和配合质量迅速下降而引起的,其损坏属于老化性质。        

  另一方面需要指出的是,传统的故障观念仅认为零部件的损坏是故障的根源。这种看法只适于简单机械,现代机械增加了控制部分(即信息及其执行系统),形成了“人—机整体””,[1],不少时候,机器的零部件完好无损,但也发生故障,因此,故障观念也从微观发展到宏观。宏观故障观念认为,现代设备的故障源至少有零部件缺陷、零(元)件间的配合不协调、信息指令故障、人员误操作、输入异常(原材料、能源、电、汽、工质不合格等)和工作环境劣化等6大因素。       

  1.2、故障的特征        1.2.1  故障的演变        设备零(元)件功能由正常到不正常的演变过程有4种典型情况:①退化失效,即性能逐渐退化,最终因超限而失效,其特点是性能越来越差,是时间的单调函数。②突变失效,即突发的功能完全丧失的失效,事先难于预测。③漂移失效,与退化失效相比,其性能逐渐劣化的过程较短,往往在一次使用期间即可能恶化到失效范围,但在停机若干时间后再开机,尚能呈现原有良好状态,但不能持久,随后又逐渐劣化。④间歇失效,在失效发生之后,使用情况未变且不经停修而能自行恢复功能,过后又会发生再度失效。       

  退化失效过程可以划分为3个阶段:潜伏期、发展期和损坏期。在潜伏期,劣化因素对零(元)件的作用是微弱的,很难觉察,只有用高灵敏度仪器(如电子显微镜等)才能发现。此时期微观缺陷的演变是缓慢的,某些过长的潜伏期故障往往在零(元)件寿命期内也不会发作,因而被机器其他零(元)件的故障和换修所掩盖。当劣化因素足够强时,在局部足以抵消设计安全系数的保护作用后,就会逐渐加速微观破坏直至走出潜伏期。发展期的特征是损伤发展速度和发展中的缺陷形成,可以用常规仪器设备观察到。这个阶段的时间函数规律往往被作为寿命预测的依据。因此人们建立了多种数学模型加以描述和研究。损坏期的特征是劣化因素强度达到了零(元)件所能承受的极限,恶化情况急转直下,直至零(元)件发生故障或失效。损坏期的特征信息就是事故临危报警的根据。       

  1.2.2  故障的特征        鉴于多方面的故障源因素,设备的实际故障(尤其是疑难故障),往往程度不同地带有隐蔽性、随机性和多发性等特征。        

  (1)隐蔽性。故障在时间上的演变由潜伏期、发展期至损坏期,有一个从隐蔽到显露的发展过程,最终被人们所觉察,但其初始原因往往难以发现。故障在空间上的蔓延也是由局部到整体,到了事故发生后,人们常常忽略其微观机理的追根求源。故障始发端在时间和空间上的隐蔽性给故障分析造成很大困难,于是人们提出了故障寻因的阶段性问题和故障定位的层次性问题。单一故障的始发端由潜伏期进入发展期,再由发展期进入损坏期,即演变三个时期的始末都应具有明确的客观标志。       

  (2)随机性。整台设备故障发生的随机性来源于零(元)件故障的随机性(机器设备)、各零部件故障组合的随机性、材质和制造工艺的离散性、运行环境与工况的随机性以及维修状况的随机性。材质和制造工艺的优劣决定了零(元)件对故障发生的影响程度,所以其离散性必然导致故障发生时刻和程度的随机性。运行环境与工况的随机性,即使完全相同的设备,其故障频度和使用寿命也会因承受的破坏因素强度不同而出现很大差异。维护状况的影响因素是:①维修决策与实施方案因人因地而异;②备件情况不同;③修复工艺、设备、材料之不同;④维修体制不同造成的提前或滞后维修。       

  (3)多发性。故障的多发就是故障继发和并发的组合。对实际零件尤其是组合件和整机而言,单一故障发展到某一程度若不及时排除很可能引起另一个(或几个)故障的发生,被引起的故障还可能再引发其他故障,形成了故障因果链。然而一般故障由发展变化期到故障发生,并不是诸方面的全部因素同时表现出来,而只是单一因素或一、两个因素起主要作用。就开展状态维修已有多年的部分纺织厂家估计,单因素故障源占80%-95%左右,只要诊断准确排除及时,不会导致多发性故障。因此,故障的起因、特征是可以认识和掌握的。       

  设备故障还可以分为可预防和不可预防两大类。若可预防故障多,则说明设备的预防维修工作没有到位;若不可预防故障多,说明设备本身的可靠性差,技术档次不高。我们控制和降低设备的故障,主要从提高预防维修能力、设计制造设备必须注意到其可靠性两方面同时人手。

来源:中华纺织网
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