故障诊断讲座

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1、关键设备非重要设备关键程度资产数量重要设备资产关键程度决定状态监测措施设备状态监测与故障诊断技术大多企业的目标仍为实现状态维修，仍有众多企业尚未达到这个目标。因此，设备状态监测与故障诊断技术仍处于服务范畴。已经实现了状态维修的目标，正在进入设备资产效益管理阶段。设备状态监测与故障诊断技术已被纳入管理范畴。国内国外>>改善>>减少安全环境可靠性、可用性、出力、质量效率投资回报停机时间能耗维修成本加班备件库存设备状态监测的任务，主要包含三方面内容：监视设备运行状态，判断是否正常；诊断设备故障，预测发展趋

2、势，提出治理措施；指导设备管理与维修，实现资产效益最大化；最终的目的是实现设备安全运行，发挥设备资产效益最大化！为什么要进行振动监测？振动的产生：振动是力的反映，力通过刚度产生振动。在刚度相同的前提下，如果受力较大，则激励起的振动幅值就较大；反之，则较小。机械振动：多数情况下的机械振动不是我们期望的，是对设备运行产生危害的。对机械设备损坏贡献最大的并不是振动，而是振动产生的原因—力，即力是导致机械故障的根源。由于力的测量在高速旋转机械中不容易做到，因此把振动这一二次信息作为评价机械运行状态的参数。基

3、于以上原因，答案显而易见。如何描述振动？振动三要素：幅值、频率、相位。振幅（位移、速度、加速度）：是衡量振动强度（剧烈）的指标，机器的运行状态平稳与否与机器表现出的振幅有关。同样的振动幅值并不代表同样的振动能量。一般来说，同样的振动幅值频率较高者对机器的影响较大。相位：状态监测与故障诊断技术中所用的相位是有特定物理意义的。一般说来，相位的概念比较多，如绝对相位、相对相位、相位差等等。频率：即振动的振荡频率、振动频率分析的最大贡献在于揭示了振动的组成，因此可以于许多机器常见故障或异常进行对应（并非简单

4、的一一对应），使得诊断故障成为可能。同时也弥补了单纯以振动幅值来衡量振动对机器的影响，结合幅值和频率可以更全面地计量振动。许多故障都可通过频率分析获得明显的故障特征。频率分析的工具最常用的是频谱，依据纵坐标计量方式不同，分为幅值谱、功率谱、功率谱密度等，有些工具融合了时频域两个分析域，对分析非平稳信号非常有效。单纯的频域分析要注意的问题是不能简单地以幅值高为主要着眼点，而是以面积的概念来衡量某一频带内的能量，这样才能正确地诊断出故障的原因。测试对象和部位的选择：在旋转机械中，转子是设备的核心部件，它

5、决定着机组能否正常运转。转子的运动和其它回转件和非回转件是有联系的，通过轴承支承在轴承座或基础之上，构成了所谓的转子支承系统。从监测转子的振动可以发现绝大部分故障。但是，监测转子轴的振动常常比测量轴承座或外壳的振动需要更高的测试条件和技术，考虑到实际测试和技术条件，离线设备巡点检设备配置的传感器上一般带有磁性座，主要在机壳或轴承座上进行振动测试。旋转机械振动测试，一般测量三个方向：即水平方向、垂直方向和轴向方向。这是因为不同的故障类型在测量方向上有不同的反映。若测量轴承座，一般测三个方向，测点应选择

6、在距离轴承最近、最能反映轴承振动的位置上。若轴承座是外露的，测点位置应直接选在轴承座上，若轴承座是非外露的，测点应选在轴承座刚性较好的部位或基础上。需要注意的是，一旦测点确定，测点应做出记号，就应该常在同一测点测量以便于进行趋势与故障分析，测点的偏移将导致测量值的极大误差。传感器的选用：在进行振动的测量和分析时，通常使用的传感器是把机械能转换成电能，使传感器产生与机械振动成函数关系的电信号。常用的主要有三种：即位移传感器、速度传感器和加速度传感器。振动位移、速度和加速度三者之间有着微分、积分关系。只

7、要获得其中之一，便可换算求得另外两个参数。但实际中不建议用户这样做，在选择测量参数时，通常应选择能得到最平坦的频率参数，这样可以使测量仪器的可用动态范围最宽。电涡流式位移传感器：应用最广的是本特利公司生产的电涡流式位移传感器，这是一种非接触式距离测量系统，它不断测量传感器顶端与被测对象表面之间的距离变化，并转换成一个与之成正比的电信号。优点：灵敏度高，频响范围宽（0-10KHz）直接测量转子相对振动应用范围广（特别滑动轴承）易于获得信噪比高的信号缺点：对被测表面状态要求较高安装要求高间隙

8、电压一般为±10V速度传感器：是属电动力式变换原理的传感器，是我们常用的传感器之一，它的频率范围较小（4.5Hz-1KHZ）具有较高的灵敏度，适合用于测量振动量微小的高精度机械。优点：传感器本体无需电源，简单方便；高灵敏度，可测量微小振动；直接与国家／国际标准相对应；信号输出大，输出阻抗低，电气性能稳定性好，不受外界噪声干扰。缺点：动态范围有限；尺寸和重量较大；低端产品中弹簧件易失效，寿命较短。压电式加速度传感器：目前应用广泛的压电式加速度传感器的频率范