CFM56—3发动机滑油压力故障分析

徐刚

摘要：文章根据CFM56-3发动机滑油系统的结构与功能，参照AMM手册中滑油系统的低或者没有滑油压力故障排故流程图进行分析，找出故障发生的可能原因并举例介绍，分析解决方案；以故障树的形式展示出现低或者没有滑油压力的基本故障事件，根据故障可能原因及故障树重要度概念，分析得到排故流程的由来与合理性。

关键词：CFM56-3发动机；滑油系统；压力故障；排故流程图；故障树 文献标识码：A

中图分类号：V231 文章编号：1009-2374（2016）11-0058-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.11.029

钢铁企业在生产中通常是一个封闭性的系统模式，在生产中采用的是流水化的生产模式。在生产的过程中，不同的工序之间一定要形成良好的衔接，如果在生产的过程中有一道工序出现问题或者是一个设备零件无法正常运行，钢铁冶炼过程就会受到非常大的影响，甚至还会产生非常严重的经济损失。所以在钢铁行业发展的过程中，设备故障诊断和处理就成的一项非常重要的内容。

1 钢铁冶炼机械设备故障诊断现状概述

最近几年，钢铁冶炼机械设备故障诊断技术得到了非常显著的发展，而处于领先地位的是美国，其能够发明制造出不同型号的监测设备，同时还在这一过程中研究出了很多新型的监测手段，这些方法在很多发达国家都得到了十分广泛的应用。相比较而言，我国的设备故障诊断技术发展的时间并不是很长，是20世纪80年代刚刚出现的。当前技术的发展水平有所提升，设备诊断系统在实际的工作中发挥着越来越关键的作用，在众多的系统中，钢铁冶炼机械故障诊断技术已经进入到非常成熟的阶段，所以这种技术也被广泛地应用在大型的旋转机械当中。在这一行业的发展过程中已经出现了数十种故障诊断系统和数据监测体系。设备故障诊断技术在发展的过程中已经成为了很多不同学科的综合体，同时在应用的过程中也会涉及到很多不同的学科交织在一起，这样也就为我国的钢铁冶金行业发展创造了非常好的

条件。

2 钢铁冶炼机械故障诊断理论研究分析

2.1 系统数学模型基础上的设备故障诊断方法

这种方法在应用的过程中主要是根据实际的情况建立一个数学模型，把当前的钢铁冶炼概念应用到多个先进的设备中，采用参数模型估计的方法来对机械设备开展故障分析与诊断工作，在其应用的过程中，必须要和控制系统形成良好的配合，最终也就能够对设备运行的实际情况进行有效的监控，这种方法可以应用于设备运行状态监控、系统修复和重构故障的诊断中，但是这种方法需要精度非常高的数学模型，数学模型在建立的过程中会有一定的边界条件，这样也就会忽视一些关键因素。

2.2 输出信号处理基础上的设备故障诊断方法

这种方法通常就是采用小波分析等多种信号处理方式对机械设备运行过程中的某些信息进行全面的处理，同时还要对信号自身的特征进行详细的分析，在这一过程中提取异常信号，针对异常信号采取有针对性的措施对故障进行分析和判断。一般情况下，钢铁冶炼机械设备故障分析和诊断的过程中经常会采用小波变换和时间序列特征提取等方法。

2.3 人工智能基础上的设备故障诊断方法

当前，我国的数学建模和信号处理方式发展水平在不断提高，人工智能判断也成为了一种十分常见的方法，其在应用的过程中也得到了很好的效果。人工智能诊断技术在应用的过程中不需要对复杂性较高的设备运行机制建立数学模型，所以也就使得设备的诊断更加便利。这种方法主要应用了人工神经网络预测和模糊数学理论，同时它在复杂性较高的大型机械诊断中得到了十分广泛的应用。这种方法主要有专家智能诊断系统、模糊逻辑智能诊断系统等，这也为故障诊断提供了非常好的条件。

2.4 其他的设备故障诊断方法

当前还有一些非常有特色的故障诊断方式，例如设备运行模式诊断的识别方法、灰色关联系统诊断识别方法等，此外，不同的方法也在这一过程中得到了非常好的发展，在这样的情况下也使得这些技术逐渐丰满和

完善。

3 钢铁冶炼机械故障诊断技术分析

在钢铁冶炼的过程中，机械设备具有非常强的多样性，很多的系统中采用的都是完全不同的传动设备和液压设备，机械性能的优劣会对冶炼的效果和效率产生非常重大的影响，在这样的情况下我们也需要定期地对设备性能进行全面的检测，如果发现了问题，一定要采取有效的措施对其加以维修和保养，确保设备的平稳运行，这也成为了冶炼生产中非常重要的环节。钢铁冶炼的过程中其工作环境并不是非常优越，同时在生产中还需要使用大量不同类型的设备，在这样的情况下，为了更好地保证设备的平稳运行，一定要建立设备故障诊断系统。在这一过程中还需要收集各项重要的数据以及设备有可能会出现的损坏，如果出现了这样的状况，就需要采取有效的措施对其加以处理和控制。设备故障诊断系统的核心就是计算机系统，其主要有三个模块，即采集模块、检测模块和数据处理模块。其主要的流程有：首先，借助传感器将机械设备实际的运行状况信号直接反馈到计算机系统中；其次，要完成对特征信号的处理，不同传感器所采集到的信号数据是不同的，对应地将信息传送到主机系统中，比如说温度传感器所收集的就是温度信号；再次，信号处理工作。传感器收集的信号一定要按照运行的基本要求进行信号提取处理；最后，将提取的信号开展故障处理，同时还要借助各项参数对设备实时的运行状态进行全面的分析，这样就可以根据实际的情况及时做出科学的处理措施。

4 常见设备故障的处理措施

钢铁冶金过程中比较常见的设备故障，很多都是借助设备的振动异常进行科学的判断及处理，如果设备产生了一定的异常性振动，通常是设备已经产生了故障的表现，这也会引起人们高度的关注和重视。如果发现了问题，一定要采取有效的措施及时地解决隐患问题，从而确保设备能够处于正常的运行状态。如果设备出现了故障，一方面会影响到正常的生产工艺，另一方面还会使得钢铁冶炼的过程中出现较大的损失，甚至还有可能会威胁到人的身体健康和生命安全。因此，必须要对其予以高度的重视。

4.1 转子不平衡的处理措施

转子转动的时候，转子上面的每一个质点都会出现一定的离心力，而如果整体的离心力无法达到平衡的状态，离心力是无法相互抵消的，这样也就使得离心力也处在无法平衡的状态。一般来讲，转子不平衡主要是借助频谱图来展现的，对于全新的设备而言，在处理的过程中我们一定要充分地考虑到多种因素对其产生的影响，如果是刚性转子出现了振动异常的情况，我们一定要对转子速度的最大值加以明确，同时还要对转速进行全面的比较，之后才能得出一个相对准确的结论，正确地区分相位，从而使得设备异常振动问题出现的原因更为准确，同时还要针对不同的原因采取有效的方式对其加以全面的分析和解决。相位和频率之间应该保持高度的一致，如果不同的指点和离心振幅存在着一定的差异，故障主要的原因就是转子运行不平衡。

4.2 齿轮的故障处理措施

通常我们采用频域诊断抑或是时域诊断的方式对齿轮运行过程中所出现的故障予以全面的诊断，齿轮的工作状态对齿面之间的转动力有着一定的影响，齿轮转动也会随着转动力的变化产生一定的变化。在这一过程中我们能够明显感到的是其刚度的大小不是一成不变的。无论齿轮是否处在平稳的运行状态中，其都会产生一定的振动，如果表现在频谱图上就是频谱三视图上会出现变频带。此外，频谱图上的波形图也能够十分明显地反映出设备振动的具体情况，所以在时域中我们也可以采取有效的措施对其进行全面的分析，但是在分析的时候必须要有振动加速度等多个数据的支持，在实际的工作中还需要采取有效的措施减少其他噪音的不利影响。

4.3 滚动轴承的故障处理措施

在正常工作过程中，轴承所产生的振动对其本身都会有所伤害，不同的部位发生损坏，发出的振动声音是不同的，对此可以通过不同的振动声音判断出现损伤的部位，载荷不同，部位不同，测量出来的数据肯定不同，并且能为之后的测量提供良好的信息前提基础。当前主要采用的测量轴承是否出现故障主要有两种途径：首先，脉冲信号接收法。此种方法主要是依据轴承出现腐蚀或者压痕的情况下所产生的脉冲信号进行分析。轴承表面的腐蚀或者裂痕等缺陷会使得脉冲信号产生不同的发射频率，在短时间内可以通过计算获得。不过由于其脉冲频率较低，很多时候依靠听觉就可以进行初步判断；其次，谐振信号接收法。此种方法主要是依据零件本身的固有频率。任何零件都有其固有的振动频率，运转过程中的轴承也不例外，同样这些频率都可以经由仪器进行检测。轴承的缺陷会导致运转中的振动冲击，并且引起其他零件的振动。反映到传感器上，被滤波器所接收，强振动信号可以更好地反映出轴承所出现的故障，给大家一个很好的警示。

5 钢铁冶炼机械设备故障诊断技术的发展

在现阶段的市场发展中，我国的各个行业在生产中的关键设备上都已经安装了设备诊断系统，尤其是智能化的专家诊断系统应用的比较广泛，并且在各个重要的生产领域的应用已经非常普遍。我国对于故障诊断技术的研发在大型的旋转型机械中取得了良好的成果，并且已经研发出了20多种关于机组方面的故障诊断系统和10多种可以进行现场数据采集工作的便携式的采集器。各个高校和研发部门对于这项技术的研发投入了很大的精力，取得了很大的工作成果，有些研发课题在国家的重点项目研发中受到了重视，并且纳入了攻关的重点工作。

6 结语

采用当前的诊断技术能够对机械设备在运行过程中所出现的故障进行全面的分析和研究，同时还能够采取有效的措施对其进行全面的处理，这样也就充分地保证了钢铁企业生产的平稳运行，降低了企业生产中可能产生的各项损失，在这一过程中我们也需要对各项设备和技术进行改进和创新，为企业创造出更大的竞争优势。

参考文献

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作者简介：王鑫（1986-），内蒙古赤峰人，广东省阳春市阳春新钢铁有限责任公司轧钢厂二棒机械车间主任，研究方向：机械设计制造及其自动化。

（责任编辑：蒋建华）