關(guān)鍵詞：重型機(jī)床；齒輪箱；故障診斷
　　一、重型機(jī)床故障診斷的意義
　　重型機(jī)床的這種工作特點(diǎn)使得機(jī)床的安全性、穩(wěn)定性、可靠性變得尤為重要，因?yàn)樵诠ぷ鳁l件下工作載荷以及工件的慣性巨大，一旦出現(xiàn)故障造成機(jī)器突然停車，巨大的載荷沖擊會對整臺設(shè)備造成難以控制的損害，尤其是對機(jī)床中執(zhí)行動力傳輸?shù)幕剞D(zhuǎn)部件造成破壞。此外，由于大型設(shè)備制造、運(yùn)營成本高，啟動、停止都會帶來巨大的載荷以及電流波動，對設(shè)備本身以及包括電網(wǎng)在內(nèi)的周圍環(huán)境產(chǎn)生較大的影響。因此對于它們工作狀態(tài)的保障以及故障的診斷排除被人們廣泛重視。所以對于工作的旋轉(zhuǎn)部件的狀態(tài)保障至關(guān)重要。因?yàn)樵谶@種重載的工況之下，微小的瑕疵會迅速擴(kuò)展，導(dǎo)致零件失效甚至造成突然停車等產(chǎn)生重大沖擊破壞其它零部件的致命故障。所以，在故障初期診斷并確定故障，對于重型機(jī)床的使用維護(hù)，具有重要意義。
　　（一）為確保重型機(jī)床工作時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)，首先就要對機(jī)床裝配出廠時(shí)的工作狀態(tài)加以保證。由于重型機(jī)床床身零部件的尺寸以及質(zhì)量都大于一般機(jī)床，因此工廠在裝配過程中大多采用吊裝的方式將機(jī)床各個(gè)部分分塊組裝，Z后將各部分裝配成機(jī)床整體，并調(diào)試試驗(yàn)。
　　（二）由于重型機(jī)床的體積、質(zhì)量巨大，它的加工控制操作需要通過數(shù)控來完成，而且目前的國產(chǎn)重型機(jī)床已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)控化，而未來的數(shù)控系統(tǒng)將向智能化的方向進(jìn)一步發(fā)展，也就是逐步在某些方面替代腦力勞動。
　　對于重型機(jī)床的主軸箱裝配故障的研究，不僅可以為機(jī)床裝配過程中故障的消除提出指導(dǎo)性意見，還可以為后續(xù)的智能數(shù)控系統(tǒng)中自主監(jiān)測狀態(tài)這一子模塊提供相關(guān)技術(shù)儲備。
　　二、齒輪箱故障診斷技術(shù)
　?。ㄒ唬X輪箱故障診斷的主要階段
　　齒輪箱被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，由于其應(yīng)用的廣泛性以及在機(jī)械傳動中的重要作用，對其故障進(jìn)行研究，以期在故障導(dǎo)致破壞之前進(jìn)行人為干預(yù)，排除故障。重型機(jī)床主軸箱也是齒輪箱的一種，其故障類型與普通齒輪箱相似，卻又有其獨(dú)特的地方。對于齒輪箱的故障診斷，基本上可以分為三個(gè)主要階段。
　　1.原始數(shù)據(jù)的獲取，根據(jù)齒輪箱故障時(shí)所引起的各種異?，F(xiàn)象，利用不同的傳感器來獲取其異常信息。
　　2.對原始數(shù)據(jù)的處理以及表征故障和缺陷的有用特征的提取。
　　3.基于模式識別的方法和理論根據(jù)提取出的特征識別出故障類型。
　?。ǘ┎煌愋蛿?shù)據(jù)的采集
　　為了實(shí)現(xiàn)有效準(zhǔn)確地診斷故障的目標(biāo)，用不同類型的數(shù)據(jù)來分析和對比。目前，基于齒輪箱在故障狀態(tài)下工作情況的改變，主要被用來分析的信號包括振動信號、聲發(fā)射信號、熱信號以及油液磨粒信號。
　　機(jī)床的振動信號往往攜帶和包含著機(jī)床工作時(shí)的動態(tài)信息，這些信息能夠幫助實(shí)現(xiàn)故障特征的獲取和故障本身的診斷。振動信號被認(rèn)為是Z可靠的原始據(jù)而被普遍采用。但是在一些特殊情況下，振動信號會不再適用，比如在低速旋轉(zhuǎn)的機(jī)器上。轉(zhuǎn)速低于100r/min被認(rèn)為是低工作轉(zhuǎn)速，在這種情況下，振動幅值會由于能量過低而降低，這也導(dǎo)致不能及早地對故障實(shí)現(xiàn)診斷。但是聲發(fā)射信號（AE）更適用于在這種工況。AE是在材料內(nèi)部或者表面應(yīng)變能瞬間釋放時(shí)所產(chǎn)生的彈性波。AE信號在低速條件下的表現(xiàn)優(yōu)于振動信號。此外，如果齒輪箱中存在不對中或者齒輪磨損，會在接觸部分產(chǎn)生額外的熱，而這些熱也會傳遞到其它的零部件，利用紅外照相機(jī)對齒輪箱的工作狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，并利用軟件自動識別故障。油液顆粒監(jiān)測是另一種無損監(jiān)測手段，通過測量磨粒的尺寸、分析磨粒材料、計(jì)算磨粒積累的速度，可以對工作狀態(tài)進(jìn)行判斷。