烟草机械中故障诊断技术的应用

张琪 赵忠帅 何召明

故障诊断技术在烟草机械领域是一门新兴学科，并且这一技术同样在现代化工业生产领域发挥着重要作用。在烟草机械生产运行中，任何一个小零件出现问题，都可能对整个设备的正常运行带来影响。因此，在烟草机械生产运行过程中，逐步采用了故障诊断技术，保证了整个生产工作的正常运转。

一、烟草机械中故障诊断技术概述

（一）烟草机械的发展特点

在烟草机械的制造中，实现自动控制是非常有意义的，可以在烟草生产过程中节约人工成本，实现烟草生产的优质高效。

（二）故障诊断的含义

故障诊断的主要目标是对机器的工作状况进行识别和检测，从而及时发现机械的内部缺陷并维修，使机器设备工作稳定，提高其运行和生产效率，一般大型机械设备的管理都会采用故障诊断技术。

二、烟草机械设备的特点以及故障诊断技术应用中出现的问题

（一）烟草机械的通用设备

卷烟制品在生产过程中使用的机械设备包括常规的通用设备：电力设备以及传送装置等。这些设备的主要特点就是可以满足生产所需的基本动力，还可以为其他的机械设备提供必要的动力，除此之外，还有一系列保障人身安全的措施。

（二）烟草企业使用的专用设备

在烟草制品的生产当中，卷烟的制丝、卷曲、包装使用了一些专用设备，如：叶丝回潮机、加料机、加香机、烘干机、卷绕机等。这些专用机械设备是烟草生产的关键，烟草企业所使用的专用设备具有如下特点：一是切丝设备、卷接设备以及包装设备等一系列专用设备本身具有非常复杂的运行系统。在操作过程中，不同的输送系统和操作模式各不相同。有些装置采用回转式驱动，有些装置采用往复式。因此，在不同的频率下，这些仪器的内部构造会产生不同的振动。所以，在对烟草机械进行故障诊断时，采用常规仪器的检验方法是不恰当的。在特定的烟草机械装置中，有些地方的精度很高，难以装上数据感应器或故障探测器，而且烟叶机器的内部工作区域十分狭小，无法进行安全探测。二是有的烟草机械设备的故障监测点隐藏在设备内部，故障诊断的工作人员无法对其进行检查。另外，一些烟机的材料并不是由金属磁物质制成，当故障检测器使用感应器进行故障诊断时，往往会造成磁体无法定位，使仪器的检定难度增加。同时，我国也在不断地引入现代的烟草设备，并借鉴了世界上最尖端的烟草设备的测试和维护技术，因为国内的烟草公司采用的各种设备如切丝设备、卷烟设备、包装机等设备都是从国外进口的，因此，公司的设备操作人员对进口设备的功能、性能以及操作规程还没有一个充分的认知，对设备的性能、结构等信息掌握也很少。另外，由于卷烟工业是一种特殊的工作，所以在整个生产的过程中，具有很高的连贯性。烟草机械的拆装作业十分繁琐，给故障检测者带来了难以掌握的问题。因此，在烟草机械装置运行之前、运行期间和运行完毕后，检验者应当加强其监控。维护保养要适时更新技术，确保机器在发生事故后可以得到及时修理，并且要按照正常的程序进行作业。

三、故障诊断技术在烟草机械中的应用探究分析

（一）采用更加科学合理的方式进行故障诊断。对烟草专用机械进行故障诊断时，要在原来的诊断上进行精确检查。而且，在使用过程中要特别注意：包装机和卷烟机等特殊机械，其系统各不相同，要将它们按照电源的不同进行分类，然后再单独测试，这样才能更好地找到故障来源。除此之外，及时总结和分析出现过的故障，并定期检查，掌握其变化规律，以减少故障出现概率。同时，在对密封齿轮、空压机的油液槽等部件进行故障诊断时，要将常规的震动检测与油样铁谱相结合，从而提高故障的诊断精度，保证机器正常运行。

（二）故障诊断仪器的选择与配置分析。在卷烟机的故障诊断中，振动试验是常用的一种仪器，主要类型有两类：振动信号分析仪和振荡信号收集装置。另外，利用红外线热成像技术，对装置进行点温的监测，这样可以更快地发现问题，并进行检修，使装置重新运行。

（三）完善综合信息管理平台。烟草机械装备一体化的信息化平台对于烟草机械装备的管理有很大帮助。利用企业的内控系统，实时共享数据信息，维修人员通过对系统的分析，及时查找出故障根源，从而减少维修时间，降低维修费用。另外，信息分享也应该延伸至各个分部，装备的图纸和备品清单应该与单位内的资料相符合，以免员工因难以获得和寻找部件而导致维修周期过长。

（四）新的维修模式。最新的维护方式是采用监视系统监测设备状况，出现问题维修。在电子技术发展的今天，以状态为基础的维修技术在国内各大烟草企业中得到了广泛运用。预防性维护模式和基于状态的维护模式都是为了避免事后维护。最尖端的维修方式是经过精心规划的，但因为依靠的是高端测试技术，所以价格昂贵，适用于大的烟草公司。预防维修方式具有较高的经济性，适用于小型烟草公司，但其维修人员的专业化水平有待提高。维护人员要从各种设备的运行时间、状态、易损点等方面，推测出易损品的损耗，并制定相应的维护程序。另外，在对易磨损部件进行周期性的替换时，要对可能出现问题的部件进行检验，以降低失效次数。

（五）故障诊断方法。卷烟机和包装机等不同类型的烟机，需要区别它们的动力来源，然后根据不同的产品，从各个子系统入手，找出问题的原因。其次，通过对各种烟机的分系统进行分析，找出潜在的问题和原因。对比较易失效的关键结构进行常规的检测和预报，以了解其失效的特点，便于对烟机进行日常的监控和维修。在卷烟机械某些密封的传动部件上涂抹润滑油，除了要进行震动测试和分析外，还必须进行油样的测试和分析，以便在卷烟机械的测试中起到一定的作用，从而更好地保证测试的准确性。

四、烟草机械中故障检测技术的发展趋势

（一）基于计算机网络的远程故障诊断技术的发展研究。远程故障诊断系统是在烟草机械上设立一个监控站，将其工作情况经由因特网发送给具备诊断资质的烟草公司，或专门的烟草机械装备研究院进行故障分析，由此提高烟草公司的烟机设备诊断水平。如果能够实现烟草机械设备远程诊断，必须确保采集数据的精确度，并把数据采集、信息传递和故障检测的标准有机结合起来。

（二）自动检测技术的应用。自动测试技术是烟草工业的重要组成部分，它是将传统的烟草机械和传感技术相融合，不断地进行改进。采用自动测试技术可以节省很多人工，提升产品质量。一般的自动探测系统包括传感器感应设计、信号识别、调整、数据收集处理和感应结果处理四个部分。

（三）智能化和自我诊断的趋势。一台智能机主要由振动器、传感器和相应的控制器组成，该系统能够适应各种外界条件，实现自身诊断。探讨新的智能化技术及新的检测方法，以保证故障检测技术与当今的发展潮流相适应。

综上，在烟草工业中，一般都要采用多种不同的机器，而机器的性能也会对产品的质量产生很大影响。国内的烟草机械企业应提高对故障检测技术的认知，使其能够稳定的发展，并使自身的核心竞争力得到更进一步的提升。