起重机械金属结构振动与故障诊断思考

王鹏

摘 要：在桥梁以及旋转设施故障分析这些有关领域当中，驱动检测技术已经形成一套健全的系统，这个系统重点包括检测原理和方式以及故障诊断和识别等各个方面。针对起重机械技术构造服役有关安全评价工作，在分析施工现场振动相关检测信息数据结论后得到，金属构造本身疲劳失效和结构振动响应拥有对应的关联。因此，本文主要阐述了起重机金属构造振动与故障相关问题，旨在给其提供一定的参考和帮助。

关键词：起重机械；金属构造；振动；故障诊断

最近几年，社会经济发展速度不断加快，促使工业和技术进步，起重机械在多种特定情况下产生的疲劳问题十分显著，并且疲劳和过度振动二者有着极强的联系。并且振动和疲劳引发的起重机械在使用时间里产生意外事故的案例相对较多，很多安全事故对于施工人员人身安全和企业社会和经济效益方面有着不利的影响。因此，下面将进一步探索起重机械金属构造振动和故障诊断。

1 起重机械金属结构振动和故障诊断存在的问题

1.1 振动失效和故障机理研究不够

在当前研究当中，对于因为振动引起的起重机金属构造失效和故障机理探索重视不够充分，由非动态疲劳方面进行分析，构造疲劳破坏问题重点是思考构造设计方面应力和应变布置，由构造疲劳失效和构造振动反映中间内部特点去看，振动疲劳属于导致疲劳失效的因素之一。而导致中机械的核心金属构造和重点零部件在服役阶段。因为腐蚀锈蚀和裂纹以及磨损等一系列的因素，导致金属构造受力情况发生变化。构造内应力分布，原有频率变化，这就导致构造疲劳失效，这和构造振动反映有着紧密的联系。非静态在和激励时常又发模态和荷载振动产生耦合作用，遭受损坏的地方通常是部分振动过程中应变大，并且存在缺陷或者是应力汇聚的地方，破坏的起因是部分振动和应力汇聚这两个因素的一起作用。因为振动疲劳破坏十分复杂，单纯的使用非动态疲劳方式无法满足提升评价成果可靠和稳定方面的要求，在起重机械安全评价过程中，应该使用金属构造振动相关探索。

探索不充分的重点因素包含，大规模起重设施故障激励探索一般需要关系到许多数学和力学相关的知识，也就是工程构造的简化和力学模型的构建十分困难。故障机理探索必须要汇集很多试验验证，一个模型简化科学故障模拟典型，测试数据准确的试验平台，相当于是系统的工程。对于简单故障正确表征，还应该工程具体的验证，其在具体工程中一般是可遇不可求的。另外，对于旋转设备故障诊断的理论以及工程分析相對较多，而对于起重机金属构造和主要零件研究缺不是很多。

1.2 振动故障诊断方式单一

其中机械金属构造服役安全评价第一点必须要分析设施使用过程中获得的多种信号，之后将信号当中多种有价值的信息提取出来，在当中获得和故障有关的特征，最后通过特征诊断故障，最近几年，运用十分广泛的短时傅立叶变换等均是由内积原理当作基础的特征波形基函数信号分解，主要目的是巧妙的使用和特征波形适合的基函数，对于信号进行良好的处理，提出故障征兆，进而完成故障诊断。对于系统前提的故障和轻微以及符合还有系统这些故障的诊断方式还不是十分完善，合理的诊断方式还不是很多，金属构造在服役时无法避免出现损伤和前期故障，其拥有可能性以及动态响应的微弱性。而符合和系统这两种故障因为多种因素耦合以及传播渠道繁琐，通常造成单一信号处理方式无法真正了解故障的形成因素。

2 起重机金属构造振动与故障诊断策略

2.1 起重机械金属构造振动检测

由起重机械整体构造方面来讲，振动探索重点包括了检测系统相关动态特点参数，例如，固定存在的频率检测和阻尼比和振型检测这些方面。当中进一步解析分析方式和试验分析对策巧妙结合的模态分析技术，均结合了模态检测的改进技术理念和构造强度检测实验经验，必须要事先建立构造有限元的模型，之后通过计算，获得构造有关有限元的模态数据，使用构造有限元模态参数完成构造模态实验相关操作步骤的改进，从而在某种程度上加强模态实验收获的构造模态参数安全性和稳定性，还有准确性。其中囊括了详细的构造模态试验对应悬挂地方和机理部位和检测部位一系列相关内容。采取这种试验分析的方式，现场实际测量获得的模态以及解析分析方式模态完成对比，进而达到金属构造损害为题的辨识，研究出金属构造存在的故障问题，这种对比分析的方式，能够加强设备故障测量的精准程度，确保有效性，并且收获更加准确的金属振动对应结构和模态参数。

2.2 起重机械振动故障诊断

要由简单故障诊断探索转变成群故障分析，起重机械金属构造或者是重点零部件磨损以及脱落，还有裂纹这些故障，时常会一起产生或者是接连产生，当中振动信号并不是很多单一故障征兆信号的重叠，重点是故障特征信号的巧妙合作，如果由简单故障完成起重机械金属构造使用安全诊断，将会导致产生错误判断的情况。而在实施起重机械安全评价的过程中，简单故障诊断，当前通常使用信号处理方式，并且引发振动信号有关特点以及别的相关干扰因素，这样去区分起来难度不是很大，还能够在简单故障损害方法辨识和故障诊断的基础上，模分析群故障偶尔特点以及对应一次性分离和诊断的方式，从而达到多处故障损害方法的诊断。由零部件故障分析变成总体系统故障分析探索，其中机械内部零件振动故障通常是对于重点零部件，而这种零部件产生的振动故障经常不只诊断出有关诱发性的多个组航，很难有效处理总体系统故障。在其中机械系统实施总体故障诊断的时候，必须在系统整体性和联系性当作出发点，主要探索系统当中全部构成动力的规律和联系，进而获得零部件故障诊断初步结论，最终研究出故障核心因素。

3 结语

通过本文对起重机械金属结构振动与故障诊断的进一步阐述，使我们了解到必须要采取一系列对策解决起重机金属结构振动和故障诊断存在的问题。因此，希望通过本文的阐述，能够给其提供一定的参考和帮助。

参考文献

[1]呙中樑，王伟雄，陈健，等.起重机械金属结构振动与故障诊断的研究[J].起重运输机械，2013，（12）：6-11.

[2]李屹东.基于疲劳失效的造船起重机金属结构安全性评价[D].浙江大学，2012.

（作者单位：阿克苏地区特种设备检验检测所）