故障诊断技术对烟草机械的应用

【内容摘要】随着我国生产技术的不断提高，各种机械在生产中的运用也越来越广泛。机械故障诊断技术这一门新兴的学科在现代化的工业生产中的重要性也越来越明显。机械故障诊断技术可以使机械生产系统稳定安全运行，是保证产品质量的一种重要手段。在烟草机械设备生产中，设备故障诊断技术可以通过有效的保养和维护来提高机械的使用寿命和生产效率，为企业创造出更大的经济效益。目前随着技术的进步，故障诊断技术正朝着人工智能化的方向发展。本文对故障诊断技术在烟草机械中的应用情况展开了一系列的研究。

【关键词】故障诊断技术;烟草机械;生产系统

一、引言

在现代生产过程中，机械设备被大量使用。由于机械设备的复杂性，一个零件的损坏往往会影响整个生产过程的进行。在实际生产中，如果一个隐患没有被排除，其结果不仅可能会导致设备本身的损坏，还可能造成人员的伤亡，带来巨大的社会影响和经济损失。在流水线生产过程中，一个环节出现问题，可能会导致整个生产过程都出现一定的停滞。由于机械的复杂性和机械故障的危害性，故障诊断技术在机械生产中得到了一定的应用。一个现代化的卷烟厂，其机械生产流程具有一定的复杂性，机械设备出现一定的故障，会导致巨大的生产损失。因此，故障诊断技术在烟草机械的使用中具有十分重要的意义，也有着十分广阔的应用前景。

二、故障诊断技术概述

(一)故障诊断技术的含义。故障诊断技术是机械生产规模化之后发展起来的一门科学。故障诊断技术主要是在机械设备运行的过程中对机械设备的状态进行一定的检测与识别，确定机械设备的运行是否正常，以便尽早发现机械设备内部存在的一些故障并进行维护。故障诊断技术主要是对机械的设备进行一定的故障检测活动，以分析其机械故障形成的原因，做到防患于未然。这样就可以在很大程度上提高设备运行的效率，保持机械设备运行的稳定性。在大型机械设备管理中必定会运用故障诊断技术进行服务。

(二)目前设备故障诊断技术的两个研究方向。当前，设备故障诊断技术一般可以分为两个研究发展方向。首先，是机械设备的状态监测技术，属于一种简易的诊断方法。主要检测方法是将机械设备的一些特征参数进行一定的测试和分析，将所得到的数据进行一定的分析计算，并与正常的机械工作系数进行比较，以此来判断机械设备是否正常运行。这种检测方法的优点是方便，灵活，具有一定的便捷性。在设备现场就能得出所需要的判断，节省检测资金。另一种监测技术则是精密的设备故障检测技术。这种检测技术不仅要对机械设备是否正常运行作出一定的判断，还要为了方便其维修，找出设备产生故障的原因，并对维修难易程度作出初步的判断。精密诊断技术需要有着专门的精密诊断仪器用来辅助工作，还对参与诊断的技术人员的水平有着很高的要求。

三、烟草机械的特点以及诊断对策

(一)烟草机械的通用设备。烟草企业的通过设备是指工业生产中通常都会遇到的一些机械设备，具有一定的共通性。这些设备诸如电动机、离心风机、锅炉、空压机、烘干机、皮带运输装置等。这些设备主要被运用在一些动力、制丝或者卷包等一些生产车间，或者用于一些机械维修和设计工人所在的部门。这些通用设备的正常运行关系着生产的持续运转，也关系着烟草企业内部的一些安全问题。由于这些机械设备的内部结构都较为简单，因此检测工作的进行也较为简单，所使用的手法也较为成熟。在这些设备中，一般来说引风机可使用振动测量的检测手段进行检测;离心式设备可使用振动频率的分析方法进行检测;而水环式真空泵和螺杆式空压机分别可以使用振形分析法和冲击脉冲法进行检测。

(二)烟草企业的专用设备。在烟草企业的生产过程中，还有一些卷烟的专用设备。这些机械设备包括卷烟机、包装机、打叶机和切丝机以及压梗机和加香机等。这些专用设备的数量虽然在总体的机械设备中的比例较小，但是却是烟草企业的重点设备，也是关键的生产环节。对于烟草企业的专用机械设备进行诊断相较于通用设备的诊断来讲要有一定的难度。一般来说，烟草企业的专用设备有着以下的特点。一是卷烟机和包装机等专用设备是有着复杂运作系统的设备，在运行过程中有多个动力源，这些动力源支持不同子系统进行工作，在工作过程中的运动器件多，其振动频率也各不相同，呈现复杂的状态。这些专业机械设备的设计结构上非常的紧凑，各个部分的运动器件非常密集，发出的振动信号往往互相干扰。机械运行过程中，其传动系统的方式各不相同。有的采取连杆传动方式，有的采取偏心激振方式。这就造成了在机械的内部存在着不同的冲击振源。在机械的正常运转下，这些部位的振动也超出了一般机械设备合理的振动标准。因此在诊断过程中不宜使用通用的诊断标准进行判断。在机械一些部位由于精密度过高，难以安放传感器或者探头，机械内部的操作空间过于狭窄，无法进行安全的测试。二是有些机械设备的测点隐藏在机械设备的内部，诊断人员无法通过表面的检测方法检测机械的故障。还有一些烟草加工设备的材质不属于金属磁性材料，使用传感器无法进行磁座的固定，给测量带来了一定的难度。而且，目前我国的卷烟机以及包装机等精密设备都是由外国引进而来的，使用者对器械的性能没有充分的认识与理解，而且对于机械设备的内部传动系统和零件的结构资料等掌握的不是十分全面，这种情况给信号的分析带来了一定的困难。还有，由于烟草企业生产的特殊性，其生产过程一般带有较强连续性，而且不允许长时间停车。机械设备难于拆卸使得对诊断的结果难以进行验证。

四、故障诊断技术在烟草企业机械设备中的应用

现代烟草企业的生产逐渐朝着大型化、连续化和高速化以及智能化的方向发展。机械设备普遍具备精度高、传动机构复杂等特点，这种现象也导致了烟草设备的机械故障率以及故障出现的机理越来越复杂的情况出现。因此，在故障诊断技术的使用上必须采用现代化的诊断技术。传统的依靠维修人员经验的故障检测方法已经不适应当前的烟草企业的生产需要。

(一)进行故障诊断时应选择恰当的诊断方法。对于烟草专用机械的诊断方法和思路，可在简易的诊断基础上进行精密诊断的实施。在具体的操作过程中，应注意一些问题。对于卷烟机、包装机等有着不同系统的机械设备，将其动力源分为不同的部分，然后分别对其不同的子系统逐个进行测试，以便发现故障源。对一些容易出现问题的关键部位进行定期预测，掌握其变化规律，以便对其进行一定的保养维护。对于一些封闭式的齿轮或空压机的润滑油池等，除了要进行振动测量分析外，还要进行油样铁谱分析，作为辅助手段可以提高测试的准确性。

(二)有关诊断仪器的选择与配置。根据烟草设备的特点和不同的诊断要求，有一些基本的仪器可供选择。比如振动测量分析仪器、温度测量分析仪器等。振动测试在烟草机械的测试过程中是使用的比较多的一种手段，在进行仪器的使用测量时，应优先选择振动测量分析仪器。其型号可分为振动信号采集仪器、振动信号分析仪器等。这种仪器可以在现场进行使用，也可以和计算机联机使用，具有较为丰富的使用空间。而温度测量分析仪则可以用来分析固体、液体以及气体的温度，还可以利用红外热像仪来检查局部的点温，对故障有着更高的发现率。

五、结语

随着烟草企业的机械设备科技化的进一步发展，故障诊断技术的应用范围也越来越广泛。故障诊断技术的理论性研究与实际情况结合得越来越密切，诊断技术也在不断的提高，越来越适应高精度智能化的机械设备的需要。相信随着科技的发展，故障诊断技术将在我国烟草企业的机械生产中发挥越来越大的作用。

【参考文献】

［1］李红卫，杨东升，孙一兰，韩娟．智能故障诊断技术研究综述与展望［J］．计算机工程与设计，2013，2

［2］郑金卫．论监测检修技术在烟草包装设备的应用［J］．机电信息，2010，12

作者：崔荣侠

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