重型起重機(jī)的故障診斷技術(shù)綜述

1、起重機(jī)的故障診斷技術(shù)綜述,,目錄,起重機(jī)故障診斷技術(shù)概述起重機(jī)的典型組成及其故障診斷技術(shù)金屬結(jié)構(gòu)工作機(jī)構(gòu)安全裝置液壓系統(tǒng)電氣設(shè)備主要零部件展望,起重機(jī)故障診斷技術(shù)概述,起重機(jī)概述國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各行各業(yè)方興未艾，尤其是石油、化工、冶金、電力和建筑等部門(mén)因生產(chǎn)需要，其起吊和移動(dòng)作業(yè)越來(lái)越頻繁，起重機(jī)尤其是中大型起重機(jī)發(fā)揮了越來(lái)越大的作用。起重機(jī)的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)龐大，機(jī)構(gòu)復(fù)雜；工作范圍、活動(dòng)空間大；作業(yè)環(huán)境復(fù)雜；工作過(guò)程

2、變數(shù)較多，易發(fā)生事故。起重機(jī)發(fā)展趨勢(shì)：重點(diǎn)產(chǎn)品大型化；高速化；多樣化；液壓化；安全化；自動(dòng)化,起重機(jī)故障診斷技術(shù)概述,帶來(lái)的問(wèn)題易出事故起重機(jī)的種類(lèi)繁多，結(jié)構(gòu)更是千變?nèi)f化，系統(tǒng)復(fù)雜，系統(tǒng)維護(hù)和故障查詢難度越來(lái)越大,起重機(jī)故障診斷技術(shù)概述,起重機(jī)故障診斷起重機(jī)的故障診斷技術(shù)逐漸成為一門(mén)學(xué)科研究意義研究前景起重機(jī)故障診斷前沿技術(shù)虛擬儀器技術(shù)模擬技術(shù)小波技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和灰色系統(tǒng)理論應(yīng)用人工智能技術(shù),起重機(jī)的典型組成,金

3、屬結(jié)構(gòu)工作機(jī)構(gòu)安全裝置液壓系統(tǒng)電氣設(shè)備主要零部件,金屬結(jié)構(gòu),故障類(lèi)型梁變形重要部位裂紋對(duì)角線超差，引起啃軌,金屬結(jié)構(gòu),目前有兩大最具影響力的金屬結(jié)構(gòu)失效分析與壽命預(yù)測(cè)理論，它們分別為：(1)Miner準(zhǔn)則，即結(jié)構(gòu)隨機(jī)疲勞線性累積損傷準(zhǔn)則．它是美國(guó)科學(xué)家Miner在有關(guān)滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算的基礎(chǔ)上提出來(lái)的，工程上應(yīng)用最為廣泛，并已發(fā)展出近二十種針對(duì)具體應(yīng)用的有效修正方法．(2)基于斷裂力學(xué)的理論，即利用裂紋擴(kuò)展速率和斷裂因

4、子來(lái)預(yù)測(cè)零件壽命．,金屬結(jié)構(gòu),故障診斷技術(shù)觀察分析法 啃軌 主要受力構(gòu)件嚴(yán)重腐蝕 有限元法 端梁截面變化處出現(xiàn)開(kāi)裂，常規(guī)計(jì)算方法不能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的原因，借助有限元建模及分析，對(duì)該類(lèi)橋架結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能作出詳細(xì)分析，找出結(jié)構(gòu)故障的主要原因，并提出可行的改進(jìn)意見(jiàn)。,金屬結(jié)構(gòu),有限元模型,加載，計(jì)算應(yīng)力和變形,根據(jù)計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行分析，提出改進(jìn)方案，并重新計(jì)算和校核。,工作機(jī)構(gòu),起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行機(jī)構(gòu)軌行式無(wú)軌式回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

5、變幅機(jī)構(gòu)伸縮機(jī)構(gòu) 工作機(jī)構(gòu)的故障診斷技術(shù)主要是其組成部分的故障檢測(cè)和診斷 以起升機(jī)構(gòu)為例：驅(qū)動(dòng)裝置、減速器、制動(dòng)器、液壓回路、其他零部件等,工作機(jī)構(gòu),起升機(jī)構(gòu)減速器故障診斷——譜分析方法振動(dòng)測(cè)試參數(shù)及測(cè)點(diǎn)布置 測(cè)振儀、智能信號(hào)自動(dòng)采集分析系統(tǒng) 垂直方向和軸向的振動(dòng)加速度和振動(dòng)速度 測(cè)點(diǎn)：A、B、C、D、E,工作機(jī)構(gòu),2. 測(cè)試結(jié)果,主起升減速機(jī)在起升和下降時(shí)運(yùn)行均較

6、為平穩(wěn)，振動(dòng)和噪聲也較小。,工作機(jī)構(gòu),,起升開(kāi)始及下降停止時(shí)卷筒大齒輪與減速機(jī)輸出軸小齒輪之間有較大的沖擊，產(chǎn)生的沖擊加速度的峰值很高。在4檔運(yùn)行時(shí)，輸出小齒輪嚙合狀態(tài)不好，造成減速機(jī)產(chǎn)生傳動(dòng)誤差而引起了較大的振動(dòng)。,工作機(jī)構(gòu),驗(yàn)證及改進(jìn)措施：經(jīng)開(kāi)蓋檢查減速機(jī)嚙合嚴(yán)重調(diào)角，齒型磨損較嚴(yán)重，嚙合間隙超標(biāo)(0.5—1.1)，造成振動(dòng)和噪聲較大，經(jīng)齒輪修磨、間隙調(diào)整后，振動(dòng)和噪聲明顯降低，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。優(yōu)勢(shì)：不解體診斷減速箱其他故障

7、：換擋故障減速箱異響減速箱漏油,工作機(jī)構(gòu),軸承故障診斷——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一單向傳播的多層前向網(wǎng)絡(luò)，其拓樸結(jié)構(gòu)如上圖所示。這種診斷方法較適于對(duì)故障機(jī)理復(fù)雜、故障振動(dòng)信號(hào)受到較強(qiáng)的干擾和故障原因與故障現(xiàn)象之問(wèn)具有復(fù)雜的非線性等的診斷。,安全裝置,起重量限制器起重力矩限制器極限位置限制器防風(fēng)防滑裝置其他安全裝置 安全裝置自身一般不會(huì)發(fā)生故障,但是維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)或者是不認(rèn)真,一般也會(huì)造成

8、故障。,安全裝置,常見(jiàn)故障類(lèi)型限速器運(yùn)行中有響聲制動(dòng)塊磨損快制動(dòng)器制動(dòng)效果差 原因：拉桿系統(tǒng)中活動(dòng)關(guān)節(jié)被卡?。恢苿?dòng)輪表面有油污；制動(dòng)閘瓦過(guò)度磨損；電磁鐵的制動(dòng)杠桿的鎖緊螺母松動(dòng)；液壓推桿制動(dòng)器的葉輪旋轉(zhuǎn)不靈活。 排除方法：潤(rùn)滑活動(dòng)關(guān)節(jié)；用煤油清洗制動(dòng)輪和制動(dòng)閘瓦；更換制定閘瓦，調(diào)整鎖緊螺母；檢查電氣部分和推桿機(jī)構(gòu)。,,液壓系統(tǒng),液壓系統(tǒng)在起重機(jī)上應(yīng)用廣泛對(duì)液壓系統(tǒng)工作可靠性的要求也越來(lái)越高，但是液壓系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷難

9、的問(wèn)題卻日趨尖銳,,,液壓系統(tǒng),故障樹(shù)法：故障樹(shù)分析法(Fault Tree Analysis簡(jiǎn)稱(chēng)FTA)，是一種將系統(tǒng)故障形成的原因由總體至部分按樹(shù)狀逐級(jí)細(xì)化的分析方法。特點(diǎn)：方法簡(jiǎn)單，概念清晰，容易被人們接受，所以它是對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、工廠試驗(yàn)或?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工況狀態(tài)分析的一種有效的工具。,液壓系統(tǒng),容易出現(xiàn)的故障：放下前、后支腿，但車(chē)體支不起來(lái)，另一種故障是車(chē)體前后方傾斜，該類(lèi)故障一旦出現(xiàn)將導(dǎo)致汽車(chē)起重機(jī)無(wú)法工作；能源回路常出現(xiàn)的

10、故障有油泵不轉(zhuǎn)、油箱沒(méi)油、濾油器堵塞等故障樹(shù)的建立：通過(guò)建樹(shù)過(guò)程系統(tǒng)地了解系統(tǒng)，找出薄弱環(huán)節(jié)，以便改造系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維修，從而提高系統(tǒng)的可靠性、維修性和安全性。,汽車(chē)起重機(jī)支腿收放液壓系統(tǒng)圖,液壓系統(tǒng),建樹(shù)的一般方法和步驟：廣泛收集并分析有關(guān)技術(shù)資料，選擇頂事件進(jìn)行建樹(shù)：即采用演繹法從頂事件開(kāi)始由上至下，循序漸進(jìn)地進(jìn)行故障樹(shù)的簡(jiǎn)化,液壓系統(tǒng),建立故障樹(shù)：條件假設(shè)，分析頂事件T、中間事件M和底事件X,液壓系統(tǒng),FTA定性分析：尋

11、找導(dǎo)致頂事件發(fā)生的原因和原因組合，識(shí)別導(dǎo)致頂事件發(fā)生的所有故障模式，也就是求出故障樹(shù)的全部最小割集。它可以幫助判明潛在故障，以便改進(jìn)設(shè)計(jì)；也可以用于指導(dǎo)故障診斷，改進(jìn)運(yùn)行和維修方案。液壓系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng),電氣設(shè)備,常見(jiàn)故障電動(dòng)機(jī)過(guò)熱、噪聲、電刷冒火花等電磁鐵線圈過(guò)熱、發(fā)出嗡嗡聲、吸力不足不能克服彈簧力等接觸器線圈過(guò)熱、主接觸器經(jīng)常掉閘或不能接通等控制器合上后電機(jī)不轉(zhuǎn)或只能單向運(yùn)行、工作時(shí)有卡阻和沖擊、運(yùn)行中控制器扳不動(dòng)、

12、觸頭燒毀等變頻器無(wú)輸出電壓、電動(dòng)機(jī)不能正常升速、機(jī)構(gòu)運(yùn)行不穩(wěn)或不能平滑調(diào)節(jié)等故障診斷及排除方法檢查起重機(jī)電氣設(shè)備及其控制系統(tǒng)的安裝記錄，是否符合相關(guān)要求，必要時(shí)進(jìn)行檢查根據(jù)電氣接線圖，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行故障排查，必要時(shí)利用專(zhuān)門(mén)儀器進(jìn)行設(shè)備檢測(cè),主要零部件,吊鉤鋼絲繩滑輪及滑輪組卷筒聯(lián)軸器車(chē)輪與軌道,,,,,主要零部件,吊鉤表面裂紋危險(xiǎn)斷面的磨損超標(biāo)尾部及尾部螺紋退刀槽出現(xiàn)裂紋鋼絲繩鋼絲繩迅速磨損或破斷卷筒出

13、現(xiàn)裂紋、壁厚磨損超過(guò)原厚度20%聯(lián)軸器裂紋連接螺栓孔磨損聯(lián)軸器齒磨損鍵槽磨損,主要零部件,滑輪滑輪槽不均勻磨損滑輪心軸磨損滑輪不轉(zhuǎn)動(dòng)輪緣有裂紋車(chē)輪運(yùn)行不平穩(wěn)及發(fā)生歪斜排除方法,發(fā)展方向,診斷裝置系統(tǒng)化智能專(zhuān)家系統(tǒng)機(jī)電液一體化的故障診斷技術(shù)多源信息融合技術(shù)遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù),發(fā)展方向,應(yīng)用智能故障診斷技術(shù)的工程機(jī)械設(shè)備，在預(yù)防故障的發(fā)生及故障的處理上， 都具有良好的效率，對(duì)提高了設(shè)備的工作效率、創(chuàng)造更大的生