机械设备故障规律及运行趋势预测方法综述

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1、维普资讯http://www.cqvip.com14机电一体化Meclumoracz2001年第3期机械设备故障规律及运行趋势预测方法综述蒋瑜杨雪阮启明(国防科技大学机电工程与自动化学院，长沙410073)摘要：在分析了机械设备故障规律的基础上，归纳总结了实际中常用的三种运行状态趋势预测方法时序模型预测方法、特征参数回归拟台方法、经济大修模型预测方法。关键词：故障规律时序模型回归拟台经济大修模型趋势预测：Onthe0fI】gthelawsof唧faults，putsh．iIlg：se8y幽、目re0nfit、mode

2、lofeeon~calrn．eeom：~calefectofente~讪bejⅢ一provedgreatly．K耳0fds：Machinery．faultstimeseriesm~lysisr。蜘衄fitmodelof∞∞衄m0rrqrtrendctiIlg恂镫箍掣1引言目前，机械设备正朝着大型化、连续化、高速化、精密化、系统化和自动化方向发展，设备结构越来越复杂，给设备管理与维修工作带来新的问题。机械设备一旦发生故障，所造成的经济损失是十分惊人的而生产过程的现代化对设备的可靠性、设备维修与更换的经济性提出了更高的要

3、求。在机器设备的维修体系中，预防性定期维修和转至损坏再维修体制主要缺陷是：欠维修和过时间维修并存，其结果导致，不是设备“带病工作”，就是设备“无病诊治”，显然它已不能满足企业“精益图1化生产方式”的要求。取而代之的，是一种新型的维修体系——智能诊断与预知维修系统。在智能性故障表明，设备丧失了规定的性能标准。诊断与预测维修系统中，为了使设备的监控和维图1中，⋯P’点表示性能已经恶化，并发展到修取得最佳经济技术效果，掌握机械设备的故障可识别的潜在故障的程度：可能是表明金属疲劳规律，并对其运行状态劣化趋势进行预测就显得的一

4、个袭纹；可能是振动，说明即将发生轴承故障非常重要。等等。⋯F’点表示潜在故障已变成功能故障，换2机械设备故障规律句话说，它已质变到损坏的程度了。P__F间隔，研究机械设备故障规律是对其运行状态趋势就是从潜在故障的显露到转变为功能性故障的时进行预测的基础，对于制定维修对策，以至建立更间间隔。各种故障的P—F间隔差别很大，可由加科学的维修体制也是十分有利的。机械设备在几秒到好几年，突发故障的P_-F间隔就很短。使用过程中，其性能或状态随着使用时间的推移而较长的问隔意味着有更多的时间来预防功能性故逐步下降，呈现如图1所示之

5、曲线。很多故障发生障的发生，因而，要不断地花费很大的精力去寻找前会有一些预兆，这就是所谓潜在故障。其可识别潜在故障的物理参数，为采取新的预防技术，避免々物理参数表明，一种功能性故障即将发生。功能功能性故障，争得较长的时间。维普资讯http://www.cqvip.com机械设备故障规律及运行趋势预测方法综述设备故障率随时间的变化规律，大多如图2随时间的变化大致分3个阶段：早期故障期、偶发所示。该曲线常被叫做浴盆曲线。设备的故障率故障期和耗损故障期。早期故障率*赶蛊檗图2浴盆曲线(1)早期故障期曲线外，还有5种故障率曲

6、线，如图3所示。曲线设备处于早期故障期，开始故障率很高，但随A显示了恒定的或者略增的故障率，接着就是磨时间的推移故障率迅速下降。早期故障期对于机损期。曲线B显示了缓慢增长的故障率，但投有械产品又称为磨合期。此段时间的长短，随产品、明显的磨损期。曲线C显示了新设备从刚出厂系统的设计与制造质量而异。此期间发生的故的低故障率，急剧地增长到一个恒定的故障率。障，主要是由设计、制造上的缺陷所致，或是使用曲线D显示了设备整个寿命周期内的一个恒定环境不当所造成。的故障率。曲线E显示，开始有高的初期故障(2)偶发故障期率，然后急剧地

7、降低到一个恒定的或者是增长极设备进入偶发故障期，故障率大致处于稳定为缓慢的故障率。状态，趋于定值。在此期间，故障发生是随机的。*．在偶发故障期内，设备的故障率最低，而且稳定。赶L——————————————————一{l}【．．．．—．．————————．．．．．．．．．．．．—．．．．—————．一因而可以说，这是设备的最佳状态期或称正常工运行时间作期这个区段称为有效寿命。*．赶∞I-————————————一偶发故障期的故障，多起因于设计、使用不当{l}L—————．—．．．．．．．————————————．．．

8、．．．．．．．．．．．．．．一运行时间及维修不力。故通过提高设计质量，改进使用管*。理，加强监视诊断与维护保养等工作，可使故障率萋u二===二二降低到最低水平运行时间(3)耗损故障期*。赶口——————————————————————一在设备使用的后期，故障率开始上升这是{l}t—．．．．．———．—————————．．．．．．．．．．．．．．