柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,零部件及輔助器件較多,維護(hù)和檢修工作比較繁瑣。本文介紹幾種工程機(jī)械柴油機(jī)故障診斷技術(shù),供大家參考。
維修工在維修
1.傳統(tǒng)診斷技術(shù)
在長(zhǎng)期的工程實(shí)踐中,所認(rèn)知的柴油機(jī)出現(xiàn)故障的部位及故障形式種類(lèi)繁多,具體原因和排除方法也不同。從技術(shù)路線(xiàn)和實(shí)施手段來(lái)看,柴油機(jī)傳統(tǒng)的故障診斷通常采用熱力參數(shù)監(jiān)測(cè)、磨粒監(jiān)測(cè)和聲振監(jiān)測(cè)等技術(shù)手段進(jìn)行。
(1) 熱力參數(shù)監(jiān)測(cè)
熱力參數(shù)監(jiān)測(cè)是利用柴油機(jī)工作時(shí)熱力參數(shù)的變化情況,來(lái)判斷其工作狀態(tài)。柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)因曲軸扭矩波動(dòng)引起,因此扭矩波動(dòng)與柴油機(jī)各缸點(diǎn)火有關(guān),故檢測(cè)和研究轉(zhuǎn)速的波動(dòng),可以估算缸內(nèi)做功壓力,并據(jù)此進(jìn)行有關(guān)的故障監(jiān)測(cè)。
(2) 磨粒監(jiān)測(cè)
磨粒監(jiān)測(cè)主要是對(duì)柴油機(jī)潤(rùn)滑油油樣進(jìn)行檢測(cè)分析,采取綜合利用油品化驗(yàn)、鐵譜分析、光譜分析和含鐵量檢查等手段,診斷柴油機(jī)的摩擦副是否發(fā)生異常磨損,以判斷柴油機(jī)零部件的摩擦情況及故障狀態(tài)。
(3) 聲振監(jiān)測(cè)
聲振監(jiān)測(cè)是通過(guò)對(duì)柴油機(jī)異常聲音、噪聲及振動(dòng)沖擊的監(jiān)測(cè),綜合觀察油壓和溫度,診斷柴油機(jī)是否發(fā)生故障,并判定故障產(chǎn)生的部位。
2.現(xiàn)代診斷技術(shù)
在內(nèi)燃機(jī)故障診斷技術(shù)中,振動(dòng)、流量、壓力和熱力信號(hào)是主要因素;尤其是振動(dòng)信號(hào),包含著豐富的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息,而且信號(hào)參數(shù)易于拾取,便于在不影響設(shè)備運(yùn)行的情況下,實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和診斷。在柴油機(jī)的故障診斷工作中,逐漸發(fā)展起來(lái)的技術(shù)手段主要有以下幾種模式:
(1) FFT分析
該模式通過(guò)磁帶記錄儀記錄振動(dòng)信號(hào),并輸入專(zhuān)用FFT(快速傅立葉變換)分析儀進(jìn)行頻譜分析。近年來(lái),信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展為故障診斷的分析手段提供了更多選擇,如時(shí)域分析包括波形分析、相關(guān)分析、時(shí)域?yàn)V波、時(shí)域平均、包絡(luò)分析、小波分解、時(shí)間系列建模、軸心軌跡分析等;頻域分析包絡(luò)FFT幅值譜、相位譜、AR譜、全息譜分析等;時(shí)頻域分析包括Wigner分布、短時(shí)FFT譜等。
(2) 計(jì)算機(jī)輔助監(jiān)測(cè)分析
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)的飛速發(fā)展,柴油機(jī)故障診斷技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施已更多地應(yīng)用計(jì)算機(jī),從設(shè)備狀態(tài)信息采集、信號(hào)分析、數(shù)據(jù)庫(kù)管理以及診斷結(jié)論的獲得均由計(jì)算機(jī)完成。
(3) 網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測(cè)診斷
在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成上,充分利用企業(yè)現(xiàn)有的故障診斷信息資源,所監(jiān)測(cè)的參數(shù)不再只局限于振動(dòng)、聲波、軸位移等,而是進(jìn)一步擴(kuò)展到影響設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的油氣流量、溫度、壓力等。
在故障診斷理論研究方面,小波分析已成熱點(diǎn)。它克服了傳統(tǒng)傅立葉變換缺陷的時(shí)頻分析方法,能采用多重分辨率,刻畫(huà)信號(hào)的局部瞬變特征,已廣泛應(yīng)用于信號(hào)處理、圖像壓縮、模式識(shí)別和非線(xiàn)性分析等相關(guān)領(lǐng)域。
近幾年來(lái),出現(xiàn)了模糊控制、故障樹(shù)分析、專(zhuān)家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)。這些新的技術(shù)理論使工程機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷向系統(tǒng)化和智能化方向迅速發(fā)展,而且提高了診斷成功率。
在監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)的軟、硬件配備方面,軟儀表技術(shù)成為最新研究熱點(diǎn)。軟儀表技術(shù)用于故障診斷時(shí),包含了傳統(tǒng)儀器所有信號(hào)的采集與控制、信號(hào)分析、結(jié)果輸出與顯示等功能,使傳統(tǒng)儀器的大部分硬件甚至整個(gè)儀器都被軟儀表取代。
3.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模擬人腦結(jié)構(gòu)的一種非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),具有大規(guī)模綜合處理信息的能力,并有極強(qiáng)的容錯(cuò)性和自學(xué)習(xí)功能,能映射高度非線(xiàn)性未知系統(tǒng)的輸入、輸出關(guān)系。
基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的柴油機(jī)故障診斷,分以下3步實(shí)現(xiàn):
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