水泵的故障分析

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1、屮国海洋大学工程学院机械工程研究生作业题目:水泵的故障分析课程名称：机械故障诊断姓名：马世瑞学号：21130933005院系：工程学院专业：机械工程时间：2013-12-10作业成绩：任课老师：刘贵杰教授摘耍关键词：水泵故障检测解决方法水泵的介绍水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。衡量水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等；根据不同的工作原理可分为容积水

2、泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化來传递能量；叶片泵是利用冋转叶片与水的相互作用來传递能量，有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。工作原理：1、容积式泵：利用工作腔容积周期变化来输送液体。2、叶片泵：利用叶片和液体相互作用来输送液体。应用：水泵具有不同的用途，不同的输送液体介质，不同的流量、不同扬程的范围,因此，它的结构形式当然也不一样，材料也不同，概括起來，大致口J以分为：1、城市供水2、污水系统3、土木、建筑系统4、农业水利系统5、电站系统6、化工系统7、石油工业系统8、矿山冶金系统9、轻工业系统10、船舶系统。在离心泵的构造：1

3、、传动部件：叶轮、泵轴、平衡盘2、固定部分：吸入段、压出段、中段3、密封部分：固定段间的密封、叶轮和固定部分间的密封、轴端与固定部分间的密封4、轴承支座水泵常故障诊断方法1、基于信号处理的方法目前用于水泵故障诊断中基于信号处理的方法主耍有：频谱分析、功率谱估计和小波分析等。频谱分析：频谱分析是故障诊断中一种常用的方法,被广泛应用于各个工程技术领域。对于水泵的故障诊断人们也应用频谱分析作了大量的研究。通过频谱分析,我们可以知道，水泵是否存在故障、冇时也能得到故障严重程度的信息，但得不到故障发生的部位。功率谱分析：功率谱估计是在频域屮对信号能量或

4、功率分布情况的描述。通过功率谱分析，我们可以确定水泵的最佳工作参数并发现给水泵内存在的故障及部位，为给水泵及吋、有效地维修提供保证。，功率谱佔计方法存在着计算复杂、方差性能差、分辨率低、对局部故障不敏感等局限。小波分析：小波分析是适应信号处理的实际需耍而发展起來的一种时频分析方法，与传统的信号处理方法相比,小波变换在时域和频域同时具有良好的局部化特征，可用于突变信号和非平稳信号的分析，这在水泵的状态监测以及早期故障诊断屮具有重要的意义。用小波分析能够有效地抑制信号屮的噪声，提高故障诊断精度。2、基于解析模型的方法基于解析模型的方法需要建立被诊

5、断对象的较为精确的数学模型，具体又可以分为状态估计方法、等价空间方法和参数估计方法。状态估计方法的基木思想是利用系统的定量模型和测量信号重建某一可测变量，将估计值与测量值之差作为残差，以检测和分离系统故障。等价空间方法的基木思想就是利用系统的输人输出的实际测量值检验系统数学模型的等价性（即一致性）以检测和分离故障。参数估计方法的基本思想是根拯模型参数及相应的物理参数的变化来检测和分离故障。3、基于知识的方法应用到水泵故障诊断中基于知识的方法主要有:粗糙集理论、专家系统、人工神经网络和支持向量机等。粗糙集理论：一种用于处理不完整不精确知识的数学

6、方法,该理论不需要关于数据的任何初始或附加信息,直接对不完整不精确数据进行分析处理。基于专家系统的故障诊断方法其实是一个计算机智能程序，计算机在釆集被诊断对象的信息后，综合运用各种规则（专家经验），进行一系列的推理，必要时还可以随吋调用各种应用程序，运行过程屮向用户索取必要的信息后，就可快速地找到最终故障或最有可能的故障，再由用户來证实。人工神经网络是试图模拟生物神经系统而建立起来的口适应非线性动力学系统，具冇可学习性和并行计算能力，可以实现分类、自组织、联想记忆和非线性优化等功能。支持向量机是在有限样木统计学习理论基础上发展起来的一种新的机

7、器学习方法，它较好地解决了小样本、非线性和高维模式识别等实际问题，并克服了神经网络学习方法中网络结构难以确定、收敛速度慢、局部极小点、过学习与欠学习以及训练时需要大量数据样本等不足，具冇良好的推广性能,成为继神经网络研究之后新的研究热点。水泵的常见故障分析：1、机械故障这是由水泵自身引起的故障，常见为水泵装配或使用一段时间后卡死。常见的原因冇：填料太紧或叶轮与泵体Z间被杂物卡住而堵塞；泵轴、轴承、减漏环锈住；泵轴严重弯曲；水泵掉水等。排除方法：放松填料，疏通引水槽；拆开泵体清除杂物、除锈;拆下泵轴校正或更换新的泵轴；保证水泵正常供水。2、轴承

8、发热轴承在水泵出厂试验或使用期间有时会出现温度超高，使水泵不能正常工作。主要是由以下原因引起：轴承损坏；滚动轴承或托架盖间隙过小；泵轴弯曲或两轴不同心；缺油或油质不