三种常用的机械设备状态监测方法

机械设备状态监测对运行中的机械设备整体或其零部件的工作状态进行检查监测以判断其运转是否正常有无异常与劣化的征兆或对异常情况进行跟踪预测其劣化的趋势确定其劣化及磨损的程度等这种方法就称为机械状态监测。常用的简易状态监测方法主要有听诊法、触测法和观察法等。


1、听诊法
 
设备正常运转时伴随发生的声响总是具有一定的音律和节奏。只要熟悉和掌握这些正常的音律和节奏通过人的听觉功能就能对比出设备是否出现了重、杂、怪、乱的异常噪声,判断设备内部出现的松动、撞击、不平衡等隐患。用手锤敲打零件听其是否发生破裂杂声可判断有无裂纹产生。
 
电子听诊器是一种振动加速度传感器。它将设备振动状况转换成电信号并进行放大工人用耳机监听运行设备的振动声响以实现对声音的定性测量。
 
通过测量同一测点、不同时期、相同转速、相同工况下的信号并进行对比来判断设备是否存在故障。

  • 当耳机出现清脆尖细的噪声时说明振动频率较高一般是尺寸相对较小的、强度相对较高的零件发生局部缺陷或微小裂纹。
  • 当耳机传出混浊低沉的噪声时说明振动频率较低一般是尺寸相对较大的、强度相对较低的零件发生较大的裂纹或缺陷。
  • 当耳机传出的噪声比平时增强时说明故障正在发展声音越大故障越严重。
  • 当耳机传出的噪声是杂乱无规律地间歇出现时说明有零件或部件发生了松动。


2、触测法
 
用人手的触觉可以监测设备的温度、振动及间隙的变化情况。
人手上的神经纤维对温度比较敏感可以比较准确地分辨出80℃以内的温度。
  • 当机件温度在0℃左右时手感冰凉若触摸时间较长会产生刺骨痛感。 
  • 10℃左右时手感较凉但一般能忍受。
  • 20℃左右时手感稍凉随着接触时间延长手感渐温。
  • 30℃左右时手感微温,有舒适感。
  • 40℃左右时手感较热有微烫感觉。
  • 50℃左右时手感较烫若用掌心按的时间较长会有汗感。
  • 60℃左右时手感很烫但一般可忍受10s长的时间。
  • 70℃左右时手感烫得灼痛一般只能忍受3s长的时间并且手的触摸处会很快变红。
 
触摸时先确认无安全隐患、试触后再细触以估计机件的温升情况。用手晃动机件可以感觉出0.1mm-0.3mm的间隙大小。用手触摸机件可以感觉振动的强弱变化和是否产生冲击以及溜板的爬行情况。用配有表面热电偶探头的温度计测量滚动轴承、滑动轴承、主轴箱、电动机等机件的表面温度则具有判断热异常位置迅速、数据准确、触测过程方便的特点。
 
3、观察法
 
人的视觉:
  • 可以观察设备上的机件有无松动、裂纹及其他损伤等;
  • 可以检查润滑是否正常有无干摩擦和跑、冒、滴、漏现象;
  • 可以查看油箱沉积物中金属磨粒的多少、大小及特点以判断相关零件的磨损情况;
  • 可以监测设备运行是否正常有无异常现象发生;
  • 可以观看设备上安装的各种反映设备工作状态的仪表了解数据的变化情况,可以通过测量工具和直接观察表面状况检测产品质量判断设备工作状况。
 
把观察的各种信息进行综合分析就能对设备是否存在故障、故障部位、故障的程度及故障的原因作出判断。通过仪器观察从设备润滑油中收集到的磨损颗粒实现磨损状态监测的简易方法是磁塞法。它的原理是将带有磁性的塞头插入润滑油中收集磨损产生出来的铁质磨粒借助读数显微镜或者直接用人眼观察磨粒的大小、数量和形状特点判断机械零件表面的磨损程度。用磁塞法可以观察出机械零件磨损后期出现的磨粒尺寸较大的情况。观察时若发现小颗磨粒且数量较少说明设备运转正常;若发现大颗磨粒就要引起重视严密注意设备运转状态;若多次连续发现大颗粒便是即将出现故障的前兆应立即停机检查查找故障进行排除。

 


机械状态监测的目的在于掌握设备发生故障之前的异常征兆与劣化信息以便事前采取针对性措施控制和防止故障的发生从而减少故障停机时间与因停机而造成的损失降低维修费用和提高设备有效利用率。上面介绍的这三种常见的诊断方法需要较长时期的经验累积才能判断准确。

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