设备状态监测与故障诊断技术

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1、设备状态监测与故障诊断技术朱扬美上海华阳检测仪器有限公司主讲内容第二章设备故障诊断的基本概念第三章设备故障诊断的技术基础第四章振动诊断方法第五章旋转故障诊断技术第二章设备故障诊断的基本概念2.1设备与设备故障的概念2.2设备故障诊断的基本方法和分类2.3设备维修方式的发展与状态维修2.1设备与设备故障的概念这里所讲的设备，指的是机械设备。它包括各类机械，例如：风机、压缩机等的动设备和容器、管道、阀门、工业炉等的静设备，还包括某些电器设备。2.1设备与设备故障的概念的的么么是是设备设备什什？？故障故障失失效效设备不能完成所规定的功能，若不能修复的则称称作“故障”，作“失效”，然而这些功能对于

2、“失效”的机械是能够修复的!设备只能更换。2.1设备与设备故障的概念设备故障类型突发性故障按故障与时间的关系分渐发性故障早期故障按故障发生的时期来分使用期故障后期故障随机故障按故障的发生与发展分有规律故障2.1设备与设备故障的概念PA（浴盆曲线）【磨合期】【平稳运行期】【磨耗期】to早期使用期后期图2.1设备故障率曲线2.2设备故障诊断的基本方法和分类故障诊断的基本方法1.传统的故障诊断方法传统的1）利用物理和化学的原理及手段直接检测故障例如：振动、声、光、热、电、磁等。2）利用故障所对应的征兆来诊断故障例如：对旋转机械的故障，可利用振动及其频谱特性的征兆，来诊断故障。遗憾的是，故障与征兆

3、并不存在一一对应的关系！2.2设备故障诊断的基本方法和分类故障诊断的基本方法2.故障的智能诊断方法智能诊断方法即：应用设备故障诊断专家系统﹉来诊断设备的故障是在传统的诊断的方法的基础上，将人工智能的理论和方法用于设备故障的诊断。它包括：推理、理解、规划、决策、抽象、学习等功能。2.2设备故障诊断的基本方法和分类故障诊断的基本方法3.故障诊断的数学方法数学方法借助各种有效的数学工具来对故障诊断技术进行补充和完善模式识别、概率统计、模糊数学、●可靠性分析、故障树分析、神经网●络、小波分析、分形几何等内容。2.2设备故障诊断的基本方法和分类故障诊断的分类故障诊断的分类1.按诊断对象分类旋转机械诊

4、断技术---电机、泵、风机、压缩机等往复机械诊断技术---内燃机、往复压缩机、泵等工程结构诊断技术---框架、桥梁、容器等运载器及装置诊断技术---飞机、火箭、舰艇等通讯系统诊断技术---雷达、电子工程等工艺流程诊断技术---生产流程、传送装置等2.2设备故障诊断的基本方法和分类设备故障诊断的分类设备故障诊断的分类2.按诊断参数分类⑴参数分类振动诊断--用於旋转及往复机械、轴承、齿轮等温度诊断--用於工业炉窑、电机、电器等（热成像）声学诊断–用於压力容器、往复机械、管壁厚等油液分析--齿轮箱、润滑系统、变压器等（铁谱）…目前振动诊断应用最为广泛●最好是上述多种综合应用●2.2设备故障诊断的

5、基本方法和分类设备故障诊断的分类设备故障诊断的分类⑵振动定义和振动三参数是指物体经过平衡位置作往复运动的过程定义：是指物体离开其平衡位置的距离。--①位移-用d表示，单位为mm、μm。是指物体在单位时间里，振动位移的②速度快慢程度。用v表示，单位mm/s。加是指物体在单位时间里，振动速度的③速度变化程度。用a表示，单位m/s2、g。2.2设备故障诊断的基本方法和分类故障诊断的分类故障诊断的分类3.按诊断方法分类(注：此系日本丰田利夫分类)简易诊断精密诊断识别有无故障确定故障部位异常难确诊时明确严重程度确定故障原因作出趋势分析提出维修建议点检员、操作者、维护/检修者实施专业诊断技术人员实施使

6、用简单的仪器和方法使用精密的仪器和方法对简对设备状态作出快速概易诊断难以确诊的设备作出括性的评价的技术[类状监][详细评价的技术类故障诊断]2.3设备维修方式的发展与状态维修〇事后维修(故障维修)设备设备设备坏了后才去修理维修维修〇预防维修(定期维修、计划维修)方式方式定期地检查和大修的的〇状态维修(预测维修)发展发展周期的监测●需要时才去维修预防维修为主事后维修为辅2.3设备维修方式的发展与状态维修定义设备运行到坏了再进行修理事事优点●不需要安排计划后后●对一些设备，更换比修理更便宜维维●意外停机引起生产损失修修缺点●灾难性的设备事故●库存备件投资多●引起设备的二次损坏2.3设备维修方式

7、的发展与状态维修按预定的时间间隔或检修周期对定义设备作维修、调整和更换备件。预预●机器寿命较长防防●减少意外停机优点●备件库存较少维维修修●增加设备的总体故障率（维修也ˉ是一种干扰）缺点●维修不足引起人为维修故障●过剩维修导致维修费用增加2.3设备维修方式的发展与状态维修是以设备技术状态为基础，按实定义际需要进行修理的一种维修方式状状●防止维修不足和过剩维修态态●能延长维修时间间隔优点维维●备件库存最小修修●维修费用最低