故障诊断基础知识培训

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1、设备状态监测与故障诊断技术应用讲座新西兰况得实仪器有限公司北京代表处个人简介●吕志远●毕业于昆明理工大学旋转设备状态监测与故障诊断专业●曾供职于某大型冶金企业，负责集团公司内大型旋转设备的状态监测与故障分析诊断工作。●获得ISO-18436.2二级国际振动分析师认证●应用工程师●email:zyl@lv@commtest.com●公司电话：+861085715200●公司传真：+861085715211●移动电话：+8613811509526●公司网址：www.commtest.com.cn致力于设备健康监测与预测性维护

2、…1.设备状态监测以监测设备振动发展趋势为手段的设AlarmTypes-NumericAlarm-KeypadEntry-VibrationVel(mm/s)备运行状态预报技术。4.543.532.5mm/s21.52.设备故障诊断10.502005-9-1312:55:472005-9-1312:56:252005-9-1312:57:092005-9-1312:58:222005-9-1312:59:012005-9-1312:59:39localdate/timeNumericDataAlarm,警告,<4mm/s

3、,>3.5mm/sVibrationVel(mm/s)以分析设备振动主要特征为手段的设备运行故障诊断技术。故障诊断的主要步骤1．信号的采集：设备运行或发生故障时，会伴随各种状态信号出现，它们是故障信息的载体，采集包含故障信息的信号是设备诊断技术的首要环节。采用合适的传感器和测量方法（包括传统诊断）来采集信号十分重要。2.故障识别：获得有用的设备信息后，需要经过与标准或样板模式进行对比，才能确定或判断设备处于何种状态。该过程以识别技术作为理论基础。在简易诊断中可以参照某些标准，结合已有的知识和经验，即可做出判断。在精密诊断

4、中，通过计算机技术和各种分析技术，对设备做出判断。振动分析预备知识1.一些基本术语111.1学科概念ò诊断:包括“诊”和“断”二个方面：“诊”:收集相关的信息，对设备运行状态进行了解。“断”:对故障性质、程度、类别、部位、原因做出判断，给出故障原因及解决措施。所有运行中机械设备都会产生振动：往复作用力（平衡、对中、轴承损坏等故障）力振动∝————————刚性振动的本质：力与刚性相互作用的结果。3.机械振动的描述1）时域描述：指随时间变化的物理量（时间作为独立变量，横坐标为t）。它只能反应信号幅值及相位随时间变化的特征。不

5、能指示频率组成成份。分。2）频域描述：把时域信号通过频谱分析变成频域信号（频率作为独立变量，横坐标为频率，纵坐标为幅值或相位）。有了频域的描述，就可以知道信号频率结构和各种频率成分的幅值大小。即:频谱分析。振动的波形与频谱振动的波形与频谱及及FFT变换每秒旋转5周频率＝5Hz下图两相邻峰间的时间就是周期：0.2秒F＝1/T＝5Hz转速＝300RPM＝300CPM频率的阶次（倍频）传感器过载:滑冰坡/可能高频振动频率传感器松动/异常谐波:滑冰坡/谐波共振量程设定错误:自动/手工再设置削波(注意区别转子或联轴器故障削波)滚动

6、轴承的故障及识别1．概述滚动轴承是旋转机械中最常用部件之一，也是容易产生故障的部件。一般转机都是在匀速状态下运行的，用故障特征频率来识别滚动轴承的故障是目前简单有效的方法。2．滚动轴承故障特征频率润滑与安装良好的滚动轴承，产生故障的时候，可能会有内外滚道的缺陷、滚动体（滚珠或滚柱）缺陷和保持架缺陷。滚动体通过缺陷位置时，发生冲击而产生周期性故障冲击脉冲。冲击发生的周期，由产生缺陷的部位所决定。因此，通过测量缺陷引起的频率，可以识别缺陷发生的部位。1)保持架故障特征频率根据轴承的几何尺寸，可以很容易求出保持架的故障特征频率

7、f为：c1Rpmi⎛d⎞Rpmo⎛d⎞fc=×⎜1−cosα⎟±⎜1+cosα⎟260⎝D⎠60⎝D⎠其中：D~轴承节圆直径;d~滚动体直径N~滚动体个数;α~接触角dR、R~分别为内、外钢圈转pmipmo速（rpm）提示：具体参数可以参考轴承手册。DDα保持架出现故障的频谱示意图2）内、外环故障的特征频率（假定外环不动）提示：如果轴承内部尺NRpmi⎛d⎞寸不清，可由下fi=×⎜1+cosα⎟面的公式近似计260⎝D⎠算:RpmiNRpmi⎛d⎞fi≈0.6N×fo=×⎜1−cosα⎟60260⎝D⎠Rpmif≈0.4

8、N×o60内环出现故障的频谱示意图外环出现故障的频谱示意图外环和转子不平衡故障频谱示意图（3）滚动体的故障特征频率提示：负号表示滚动体与钢圈旋转方向相反。1RpmiD⎛d2⎞fb=−××⎜1−(cosα)⎟260d⎝D⎠(4)滚动轴承润滑脂加注量计算G=0.005DB其中：GG~润滑脂加注量（g）D~轴承外径（mm）