故障征兆又稱為故障癥狀，是指機械設備發生故障時所表現出來的各種現象。如動力系統故障的癥狀有功率下降、燃料消耗增大、排氣管冒濃煙、起動困難、漏油、漏水甚至不能起動。

故障跡象分類

傳統系統故障的癥狀有振動異常、噪聲增大、掛不上擋、離合不清、滑輪不能保持預定的運動規律、效率下降、傳遞平穩性逐漸遭到破壞以致失去傳遞動力的作用；液壓系統故障的癥狀一般是達不到預定的壓力或壓力分布、效率下降、異常的振動與噪聲、發熱、漏油等；行走轉向系統故障的癥狀常常是出現撞擊聲、跑偏、轉向不靈等。

以上這些變化多端的故障跡象主要分為6類：

1總體性能的變化

這是一種十分明顯的常見故障跡象。如挖掘機、裝載機的生產量下降；車床、刨床的加工精度降低；柴油機油耗量與輸出的關系發生變化等。這些故障跡象十分明顯，容易察覺。但其形成原因比較復雜，在進行故障診斷時必須認真分析，才能正確判斷故障的部位及其原因。

2振動異常

機械設備的振動是機械設備在運行過程中的一種屬性，即使是最精密的機械在運轉過程中也不可避免要產生振動。但機械設備在正常狀態時，振動參數的數值在允許范圍內。如果機械設備振動發生異常，一定是由故障引起的。

如轉子不平衡可引起徑向上的振動加大；軸線不重合會引起軸向上的振動加大；潤滑油逐漸減少可發生激烈的、不穩定振動等。這種故障跡象反映了機械設備工作狀態的變化，是機械設備故障診斷的重要信息。因此，研究和分析機械設備產生振動的特征及其變化，可以對機械設備的故障進行診斷。

3聲響異常

機械設備處于正常的技術狀態時，在運轉過程中能夠聽到的僅是一些均勻而輕微的聲音。如果在機械設備運轉過程中伴隨著其它雜亂而沉重的聲響，如連續或間隙發出沉重的“當、當”金屬敲擊聲，發出短暫而清晰的“嘎、嘎”聲響或發出連續的金屬摩擦聲等。這些機械設備運轉聲響異常，標志著機械設備的正常技術狀態已發生改變。

異響故障不僅所涉及的范圍相當廣泛，而且經驗表明：凡是聲響沉重并伴有明顯振抖現象的多屬嚴重故障，預告機械設備可能發生機件創傷性事故。所以，聲響異常是機械設備技術狀況不良的有力證明。對噪聲異常的故障跡象必須認真對待，仔細檢查，正確判斷。

4過熱現象

過熱現象通常發生在發動機、變速器、制動器、軸承等部位，在正常工作狀態下，無論機械設備工作多長時間，這些部位都應保持一定的工作溫度，如果這些部位的溫度超過了規定的工作溫度，即稱為過熱現象，則表明機械設備的某一部位存在潛在的故障。

如發動機出現過熱現象，說明冷卻系統存在故障，變速器或軸承發生過熱現象多屬缺少潤滑油所造成的。有些過熱現象的故障如不及時診斷并加以排除，會引起機件的燒損或燒熔事故。因此，對過熱這種故障跡象是不容忽視的。

5磨損殘余物激增

機械設備中的軸承、齒輪、活塞環以及缸筒等零件，在運行過程中的磨損殘余物可以在潤滑油或液壓油中采集到，油樣中磨損微粒的含量是機件損傷的函數。測定出油樣中磨損微粒含量的多少，可以確定機件磨損的程度。因此，通過磨損殘余物的收集和油樣的分析，可以獲得有關機件磨損故障的信息，這也是故障診斷的一個重要方法。

6裂紋的擴展

機械零件表面或內部缺陷和損傷是導致機械設備故障的一種隱患，所謂零件的表面或內部缺陷是指金屬機件或材料在機械加工（包括焊接、鍛造、鑄造、壓延等）過程中引起的夾渣、疏松、氣孔、砂眼、裂紋等。其中以裂紋缺陷對機件弧度的影響最為嚴重。

近年來，機械設備的“老化”已作為一個重要的問題被提出來，在“老化”過程中，機件的磨損、斷裂、腐蝕等各種形式的損傷形態中都會產生裂紋。可見，大部分故障部位與機件內存在各種形式的裂紋有密切聯系。機件中存在裂紋不一定都會造成故障，裂紋在達到某種尺寸之前完全可能不使機械設備的工作能力明顯下降。

所以問題不在于裂紋是否存在，而在于這種裂紋是否會很快擴展，而致使機械設備工作能力下降。不管是機件在加工中形成的裂紋還是在使用中產生的裂紋，當機件在變應力的長期作用下，裂紋必然會擴展。在裂紋擴展過程中庇變以庇力波形式釋放，當釋放出的能量足夠大時還會發出聲音，這種聲音是裂紋擴展的跡象。采用先進的聲發射技術，就可以根據裂紋擴展的跡象診斷由裂紋造成的故障。

故障診斷參數

1診斷參數的分類

故障診斷參數是指，用來判斷機械設備技術狀態及故障的有效特征參數，它可以分為直接診斷參數及間接診斷參數。

(1)直接診斷參數

是指能夠直接反應機械設備故障狀態的參數，如機床的加工精度、機械生產率、油泵效率、柴油機功率等。一般來說，直接診斷參數是比較容易檢測的，但各種參數指標對于機械設備的早期故障反應往往并不很靈敏。如一些主要零件在影響機械設備性能之前可能就存在缺陷，但不一定已反應到直接診斷參數上，因此，直接診斷參數一般難以發現早期故障。另外，這類故障特征參數只能用以判斷機械設備工作能力的強弱，只表明有無故障，而無法判斷故障部位、故障形式及故障原因。

(2)間接診斷參數

間接診斷參數是指能夠間接反應故障的參數，也稱二次效應參數。在機械設備的運行過程中，會產生一些附加的運動特征。如振動、噪聲、溫度、電量等，這些特征能夠間接地對設備的故障狀態進行反應，被稱為二次效應參數。

對于某一個間接診斷參數，會有不同的指標對其描述。如振動的指標有位移、速度、加速度；聲音的指標有噪聲、超聲、聲發射；溫度的指標有溫差、熱像、溫度場；電量的指標有電壓、電流、功率、頻率、相位、電容、電阻、電感等。作為故障信號的二次效應參數很多，如何合理的選擇特征參數是故障診斷中一個很重要的問題。

2診斷參數的選擇原則

對于診斷參數，應本著信息性、經濟性、穩定性、靈敏性、單值性、方便性、安全性、不解體性等原則進行選擇。

信息性是指診斷參數應確實能夠包含故障信息，從而反映故障變化情況；

經濟性是指診斷參數應具有較高的功能價比，即診斷設備與診斷的經濟效益應成比例；

穩定性是指診斷參數在一定的時間內應保持穩定，否則將引起誤診，并且無法取得一系列的歷史數據進行預測；

靈敏性是指診斷參數對故障應較為敏感，實效性要強，以便能夠及時地反應出故障；

單值性是指診斷參數最好能夠與一種或少數幾種故障對應，這樣便于故障的判別；

方便性是指診斷參數較容易檢測，從而節約診斷時間，便于診斷的長期開展；

安全性是指該參數在檢測過程中不應有危險發生；

不解體性是指最好對設備不進行大的拆卸就能進行診斷的參數。

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