耿士哲

唐山盾石建筑工程有限责任公司 河北唐山 064000

所谓的机械设备故障具体是指机械丧失了原本的工作性能。机械设备在使用的过程中，由于受到各方面因素的影响，从而使得故障的发生具有不可逆的特点，基于此，深入研究机械设备故障影响因素及解决措施具有重要意义。

1 机械设备故障的发生规律及成因分析

1.1 故障的发生规律

机械设备故障问题的发生具有一定的规律性，大体上可将故障分为两种情况，一种是已经发生的故障，另一种是潜在故障，其中潜在的故障问题可以通过一些技术手段及时发现，进而采取有效的方法和措施进行处理，可避免其发展为故障。

1.2 故障成因

机械设备的故障发生全都需要一个诱因，诱因的不同，引起的故障现象也均不相同。所有的机械设备在设计之初，都有一个可承受压力的极限值，一旦压力超过这个限值，便会使机械设备出现故障。当曲性形变出现时，会使机械设备上的主要零部件出现问题，通过对此类故障进行研究后发现，它的产生具有一定的复杂性，既有可能是外力作用所致，也有可能是机械设备设计缺陷引起的。除以上原因之外，零部件出现严重的磨损时，也可能引起机械设备故障[1]。

2 机械设备故障的解决措施

2.1 采购“原装”零部件，进行及时更换

零件老化是机械设备故障诊断中常见的一类问题，在这种情况下，需要机械设备故障监测和维修人员及时发现问题，将老化零件进行更换。在这个过程中，相关人员一定要购买机械生产原厂家零件，保障机械配套完整，让机械更好地运行。在企业购进机械时，可以购买一些零件，以免出现问题时买不到匹配零件，耽误企业生产。

2.2 构建管理机制，强化维修

企业内部对于机械检修应该设置独立管理部门，管理人员应该具有丰富的机械检修保养经验，另外还要定期对相关人员进行培训，确保将经验与现代化科技相结合。管理部门要制定出相应设备故障排查管理政策，应设置专门人员进行检修工作；设置监督管理人员，对于机械性能进行定期检查，同时也对检修人员起到督促的作用。另外，还要将维修责任落实到每个维修人员头上，增强维修人员责任感，切实做好维修保养工作，保障机械正常运转[2]。

2.3 信息融合技术

随着现代科学技术的发展，信号获取的方式越来越多，越来越先进，但是如何得到可靠的故障特征信号应该是未来人们研究的重点和趋势。对于如何获得有效的故障信号，这就首先需要大量多种的信号传递装置来保证监测对象的相同，随后采用正确的信息融合分析技术来处理这些信号，从而得到我们想要的结果。

目前，在信号频谱分析的领域内，傅里叶变换和小波变换是两种重要的信号处理方式。对于傅里叶变换而言，其能够有效地在整个频域内分析信号的成分，但是它不能同时地进行频域和时域的分析。而与傅里叶变换相比，小波变换能够同时地进行频域和时域的分析，尤其擅长故障信号在频率和时间上的细节分析，能够突出信号的局部特点。小波变换还能够简单有效地分析非定常瞬态变化信号的特性，甚至在实际操作中，可以不借助数学模型都能够稳定迅速的分析信号。此外，在小波变换的基础上加入神经网格和分形理论，能够进一步得到更加可靠的故障信号。

2.4 智能决策算法

随着人工智能技术的发展，可以将人工智能控制的核心算法如模糊控制、遗传算法等应用到故障判断的决策上。并且随着深入研究智能控制以及充分考虑智能控制与机械设备故障诊断技术的关联，模糊控制、遗传算法等智能决策算法在故障诊断决策应用中的优势将逐步放大。在查阅相关文献和了解现场应用情况的基础上，可以发现智能控制应用在诊断决策的优势如下：故障诊断中应用模糊理论，只需建立合适的隶属函数和模糊矩阵，就能得到较为准确的问题来源，无需为建立准确的数学模型而浪费大量的时间；②采用神经网格的故障判断决策能够采用联想、分类和自我组织的办法准确的处理繁杂的信息；③对于应用了遗传算法的故障诊断技术，能够同时处理多个问题并且能够处理判断各个领域的问题。此外遗传算法在处理非线性问题以及宽泛查找问题上具有显著的优势；④在信息部分缺少和精度不够的故障诊断决策上，粗糙集理论能够自我分析，发现信号之间的相对关系，然后将自我分析出的联系综合成简单的信息特征，从而能够解决数据缺失的故障诊断问题[3]。

2.5 容错控制

容错控制的定义为在故障发生时，系统能够自动剔除故障并且能够重新构建系统或者是即使系统发生了故障，系统仍能稳定运行并且运行性能虽有下降但仍能满足需要，即是系统能够允许故障的存在。系统能够实现容错控制的前提是较为富裕的设计方法，如设备装置设计时系统中存在自我补偿结构，即设备构件能够自我重建；或者是设备运行参数能够自我调节，以维持设备的安全稳定运行。在智能控制快速发展的时代背景下，智能容错控制是工业自动控制未来的发展趋势，即是将不断改进和提高机械设备自动控制系统中自我故障处理的能力。

3 结语

先进大型机械设备给企业带来了更好的生产效率和经济效益，同时也带来了维修上的困难。除了采用传统机械设备故障诊断技术外，还可以采用更为先进的技术，如通过监测机械温度和振动频率变化以此来对机械设备故障进行实时监控。针对影响故障产生因素进行分析，采取相应措施进行预防和排除，企业应该设置专门管理部门，负责机械日常护理和故障诊断。另外，还可以引进先进的诊断技术，实行实时监控，降低机械故障维修时间，提高机械生产效率和企业经济效益。