摘　要：目前我國大量引進高速、寬幅、自動化程度高的造紙機械設備，但是經過長時間的運行難免會出現設備上的各類故障，影響設備正常運行。主要探討了造紙機械主要故障的診斷，并提出相應維修方法，提高造紙機械設備運轉的效率。 

關鍵詞：造紙機械；狀態監測；故障診斷

引言

 隨著科學技術的不斷進步，造紙行業發展也不例外。在造紙行業生產過程中，會應用到許多的機械，難免會出現機械故障，這時應及時的采取措施，選擇正確的方法進行維修，以保障造紙機械能夠正常、安全的運轉。

一、現代機械故障的典型特征 

從故障診斷的角度來看，現代機械故障一般有著下列特征： 

1.1 因果關系的復雜性 

隨著現代機械系統自身功能和結構變得日益復雜，造成機械故障的原因也日益復雜化。機械系統的癥狀、故障和原因之間經常存在著各種各樣的交叉重疊，通常情況下，一個往往是由于多種原因所致。比如說，液壓執行元件速度過慢，其可能的原因包括潤滑不良、執行件本身磨損、負載過大、系統內存有泄漏口、調壓系統故障、導軌誤差過大及調速系統故障等等。另外，某個故障源也會引起多種癥狀，某個癥狀也可能是由于多個故障源共同作用造成的。 

1.2 故障點較隱蔽 

機械系統的失靈和損壞通常是由于發生在深層內部的原因引起的，由于大多數機械系統拆裝較復雜繁瑣，通常故障現場也沒有有效的檢測條件，因此故障源判斷起來較為困難。同時由于能被肉眼直接觀察到的癥狀畢竟有效，再加上諸多不確定因素的影響致使機械故障分析比較困難。 

1.3 相關因素的不確定性 

許多機械系統在日常運行過程中容易受到各種各樣的不確定因素的影響而發生故障，例如機械周遭環境溫度的變化，電網電壓的變化、機械外部環境污染物的入侵等等。這種不確定性還表現在相關信號的非線性、不平穩性及非高斯分布等。由于這些不確定因素的影響，機械系統發生故障的部位和變化也往往難以確定，致使故障的特征信息不明顯，難以準確判斷分析機械故障源所在。 

二、振動監測與造紙機械故障診斷及維修

2.1 振動監測技術簡介 

根據相關數據資料統計，約有60%以上的機械設備故障是由于機械振動造成的，振動與機械系統的運行狀況有密切關聯。隨著近年來我國造紙工業的迅速發展，大型、復雜、精細化的造紙機械也得到了快速發展，因此帶來的造紙機械工程振動問題越來越突出，目前許多中高速造紙機械的日常監測和維護越來越依賴在線振動監測技術。 

造紙機械振動監測和故障診斷技術將采集到的振動數據利用信號處理技術對其進行分析研究，之后進行模式識別，進而判斷機械設備是否存在異常，找出故障發生的位置和原因或對故障進行預測。因為振動監測及其故障診斷方法在保障造紙機械正常運行的同時，其實時性好且易于與造紙機械設備配套使用，又降低了設備維修費用從而增加了企業的經濟效益，所以對該技術進行分析研究具有非常重要的現實意義。 

2.2 對造紙機械進行振動監測部位的主要分布 

對造紙機械進行狀態振動監測和故障診斷主要分為對造紙機械運行性能和造紙機械運行狀態等兩方面的檢測診斷。 

①運行性能監測是通過測量振動、壓力脈沖、轉速及紙張質量來進行的，其監測的主要方面是機械不同轉動設備部件對造紙機在運行過程中的影響。測量點與計算機監測站相連接并對測量信號進行同步時間平均法計算，被討論的趨勢數據、測量數據及應用計算的結果會被儲存。趨勢數據能對頻譜及時域信號進行詳細的計算分析，主要用來分析不同參數的變化幅度。壓區振動、紙張質量及流漿箱的壓力波動是被監測的目標。這些被監測參數的變化通過各個監視設備占有比例的形式反映顯示給監測人員。主要的監測點位于篩后壓力測量、曬脈沖發生器、泵脈沖發生器、管束壓力測量、上漿泵壓力測量、壓區輥子振動、壓區輥子脈沖發生器、刮刀加載壓力振動、輥子振動、輥子脈沖發生器等處。 

②運行狀態監測通過以振動測量為基礎來監測造紙機械設備的運行狀態。經過狀態監測，可以在造紙機械出現機械故障的早期及時發現并適時安排維護修理工作，從而保障了造紙機的正常運行，減少了計劃外停機故障的發生。傳感器及分析站是完成造紙機械運行狀態監測的主要設備。通過對振動信號的系統測量，并把測量結果用于計算時域信號、包絡線和頻譜。 

三、油液分析技術與造紙機械故障診斷及維修

3.1 我國油液分析技術的應用概況 

國內最早利用油液分析來進行設備狀態監測的科學研究發生于上世紀70年代末。廣州機械科學研究院于1982年引進美國的FOXBORO雙聯鐵譜分析儀用于對機械運行狀態的監測；于1983年再度從美國某公司引進了PC-320自動顆粒計數儀，應用于檢測液壓油和潤滑油的污染度；在1984年到1988年通過使用紅外光譜技術、鐵譜技術及顆粒計數技術并結合掃描電子顯微鏡對東風型內燃機車實施了機械運行狀態監測。 

3.2 油液分析技術與監測設備運行狀態的系 

機械所使用的潤滑油可以透露出諸多有關機械設備運行狀態的信息，在機械設備正常運行的情況下對設備工作狀況進行監測，通過分析被測設備在用潤滑油中的磨損顆粒及性能變化等情況能夠獲知機械設備的磨損顆粒狀態及潤滑狀態等信息，從而能夠及時對機械設備的運行狀況作出判斷并對其故障進行預測，分析出機械故障的類型、發生原因及準備部位，為正確維修設備提供了有效的參考資料，同時也能在故障發生前進行適當修理，一方面降低了設備維修成本并減少了誤工時間，另一方面提高了機械設備利用率、其使用壽命和安全性能。 

3.3 油液分析技術的內容 

潤滑油自身性能的分析及潤滑油攜帶磨損顆粒分析是油液分析技術的兩個主要方面。具體說來，首先收集機械設備的在用潤滑油，通過對潤滑油中的微粒進行定性定量分析及對潤滑油性質的分析來判斷機械設備是否正常運行，并作出故障預報和診斷。潤滑油油品分析主要是對油品的理化指標或者說受污染的程度進行分析，主要表現在潤滑油的衰化、添加劑的污染和損耗等。磨損微粒的數量、微粒化學成分、微粒尺寸分布及幾何形態是潤滑油磨損微粒分析的幾個主要方面。通過該項分析能夠較為準確的判斷出機械設備的磨損類型、程度及位置，從而利于對機械零部件磨損機理做進一步的探究。 

四、結束語 

機械故障診斷及維修技術正隨著科技的進步，社會的發展而不斷發展，其發展方向呈現智能化和多樣化。國內外眾多的實踐表明，振動監測技術和油液分析技術是對現代造紙機械進行故障診斷及維修的有效方法。當前的造紙機械正向著越來越大型、高速、復雜和連續發展，對造紙機械進行在線振動監測為主的狀態監測和故障診斷是對機械進行預知性維護的發展必然。同時，由于我國造紙行業對油液技術在診斷和維修現代造紙機械的研究非常少，其應用遠遠不如振動監測技術普遍，但我們要看到油液分析技術的潛在價值和研究意義，更加注重對其的分析研究。 

參考文獻： 

[1]屈云海，張輝.振動監測與現代造紙機械故障診斷技術的發展[J].中國造紙學報，2013，28（01）：53-61. 

[2]張飛超. 造紙機械旋轉件現場動平衡技術的研究[D].南京林業大學，2007. 

[3]張飛超，張輝.造紙機械旋轉件動平衡技術的發展與應用[J].中國造紙，2006（11）：54-58. 

[4]張輝.造紙機械狀態監測與故障診斷技術的應用與發展[J].中國造紙，2003（11）：53-56.

（來源：網絡）