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机械故障诊断综述

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中国自动化学会中南六省(区)2010年第28届年会?论文集

机械故障诊断综述

Survey on Faults Diagnosis of Machine

赵宏伟1,2,张清华1,夏路易2,邵龙秋1(1广东石油化工学院 计算机与电子信息学院,广东 茂名525000;2太原理工大学 信息工程学院,山西 太原030024)摘要:本文较系统的介绍了故障诊断的基本过程、原理,在此基础上对故障诊断方法做了详细、系统的论述,并进一步对故障诊断技术的发展做了展望。

关键词:故障诊断;诊断原理;维修制度

Abstract: In this paper, the basic process and principle of fault diagnosis are introduced. On that basis, the main method of fault diagnosis isintroduced in detail. Finally, the development on technique of faults diagnosis is looked forward.

Key Words: Faults Diagnosis; Diagnosis Principle; maintenance

1 引言

七十年代以来,计算机和电子技术飞跃发展,促使工业生产向现代化、机器设备向大型化、连续化、高速化、自动化发展。与此同时,现代化机械设备的应用一方面大大促进了生产的发展;另一方面也潜伏着一个很大的危机,即一旦发生故障所造成的直接和间接的损失将是十分严重。为解决这一问题,机械故障诊断技术孕育而出。这门新技术也是一门以高等数学、物理、化学、电子技术、机电设备失效学为基础的新兴学科。它的宗旨就是运用当代一切科技的新成就发现设备的隐患,以期对设备事故防患于未然。如今它已是现代化设备维修技术的重要组成部分,并且成了设备维修管理工作现代化的一个重要标志。

2 设备维修制度

目前,与故障诊断技术紧密相关的设备维修制度共有三种:

(1)事后维修制度(POM):这是一种早期的维修制度。主要特点是“不坏不修,坏了再修。”这种维修制度对发生事故难以预料,并往往会造成设备的严重损坏,既不安全且又延长了检修时间。

(2)预防维修制度(PM):又称以时间为基础的设备维修制度(TBM)或计划维修制度。这是一种静态维修制度,主要特点是当设备运行达到计划规定的时间或吨公里时便进行强制维修。它比前一种维修制度大大前进了一步,对于保障设备和人身安全,起到了积极作用。同时,这种维修制度也存在明显的缺陷,即过剩维修和失修的问题。以滚动轴承为例,同一型号的滚动轴承,其实际的使用寿命有时相差达数十倍。在预防维修制度行监测与诊断故障的方法,具体包括声音监听法、频谱分析法和声强法。

温度信号监测诊断技术包括物体温度的直接测量和热红外分析技术。实际工业中不恰当的温度变化往往意味着热故障的发生。从被测设备的某一部分的温

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两化融合、综合开发与应用

度异常变化可以判断设备是否存在故障。

润滑油的分析诊断技术即监测润滑系统中的某些物化特性,从中获取设备内部的故障信息。主要有:油品的理化性能分析技术、油样所含磨损金属颗粒的铁谱分析技术以及润滑油的光谱分析技术。

其他无损检测诊断技术是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下,对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。常规无损检测方法有:超声检测(Ultrasonic Testing,UT);射线检测(RadiographicTesting,RT);磁粉检测(Magnetic particleTesting,MT);渗透检验(PenetrantTesting,PT);涡流检测(Eddycurrent Testing,ET)。非常规无损检测技术有:声发射(Acoustic Emission,AE);泄漏检测(LeakTesting,LT);光全息照相(OpticalHolography);红外热成像(Infrared Thermography);微波检测(MicrowaveTesting)。

第二个阶段诊断技术的发展出现了两个比较明显的分支:这就是以人工智能(AI)技术为支持的基于知识的智能诊断和以新的信息处理工具为基础的新型信息诊断。

在智能诊断中,以数据处理为核心的诊断过程被以知识处理为核心的诊断过程所代替。虽然此时的信号检测与数据处理仍起着十分重要的作用,甚至占着诊断工作的大部分或绝大部分,然而在诊断过程中起主导作用的是人类专家的知识(包括人类专家所拥有的领域知识,求解问题的方法和能力)。诊断过程从信息检测到特征提取,从状态识别到故障分析,从干预决策到维修计划都实现了知识化,达到了信号检测、数据处理与知识处理的统一。这一分支发展很快,目前对它的研究也很多,在各行各业均有大量的应用成果出现。但是由于AI技术本身有很多的分支,所以诊断当中根据采用的AI技术的不同又形成了很多的诊断技术,如基于案例的诊断技术、基于产生式规则的诊断技术、基于模型的诊断技术等等,这些诊断技术分别可以表示不同类型的诊断,分别适用于某种特定的环境。

与此同时,传统的信息诊断在新的信息处理工具的出现下,重新焕发出新的活力,成为诊断领域发展的另一分支。目前,小波分析、分形、混沌等新的信息处理工具在诊断中的应用报道很多,模糊理论和人工神经网络(ANN)作为信息软处理的最新技术在诊断领域中也得到了广泛的应用。小波分析作为“数学显微镜”,具有很优秀的“探微”能力,无论多么复杂的信号,只要选取适当的小波,进行适当次数的变换,就可以发现其中所包含的诊断信息,从而应用于诊断领域;分形和混沌则模拟自然界的方式来处理信息;ANN模拟人类大脑神经网络的方式来处理信息,以其优秀的非线性映射和万能逼近能力为工程界提供了一条有很大潜力的解决问题的捷径;而模糊理论的出现则解决了不确定性问题。这些工具的成功运用,解决了传统的诊断技术不能解决的一些问题,给诊断领域的发展带来了新的活力[2][3][4]。

4 故障诊断技术的发展展望

故障诊断多种方法各有利弊,有许多学者融合不同方法的优点也颇有成就,有人将模糊诊断和人工神经网络结合,借助神经网络逼近能力来实现模糊系统的功能,使结合的系统同时具有神经网络并行处理、分布存储、自组织、低层次学习、计算能力和模糊系统的高层次推理、决策能力。即在故障检测系统中融入模糊神经网络技术,通过人工智能的控制,从而实现检测的稳定准确[5][6]。也有些学者将小波分析和模糊理论结合,采用二进离散小波变换获取有效的故障特征向量,利用模糊诊断方程进行故障模式分类。通过选择足够的样本对故障诊断方程进行训练,将代表故障的信息输入训练好的诊断方程,由输出结果判定故障类型[7]。

有些由于应用场合或故障的特殊性,也采用特殊的故障诊断技术,比如在石化工业领域符号定向图SDG(Signed Directed Graph)方法得到广泛重视,在危险识别、故障诊断和安全评价方面取得了重大进展[8]。为解决齿轮多重状态或故障分类中的特征提取问题,有学者提出了利用频域特征和遗传编程对齿轮箱盖多类状态振动信号进行特征提取的方法。为了使诊断结果更好地可视化,利用遗传编程结果的固有随机性,提取两个新特征指标。该方法对振动数据可以进行准确的多重故障分类[9]。遗传编程(Genetic Programming,简称GP)算法其灵活的动态模型结构表示和借鉴生物界自然选择与遗传机制的全局搜索能力使得它在数据挖掘、控制理论、电子工程、模式识别等研究领域取得了广泛的成功,它是计算智能理论中进化算法的重要分支之一,它让计算机自动发现系统内在的规律并自动建立故障诊断系统模型已成为计算智能的研究热点[10]。对旋转机械智能故障诊断,有学者提出用数据

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库知识发现(knowledge discovery in database,KDD)和粗糙集理论结合的思路[11]。也有学者提出人工免疫结合无量纲指标的想法,人工免疫系统(Artificial ImmuneSystem, AIS)是对生物免疫系统的模拟,具有强大的信息处理能力。生物免疫系统在缺乏先验知识的情况下,能准确地识别和记忆各种非己物质,在自主学习过程中不断提高免疫功能,对机体进行在线自主故障检测和健康监控。由此衍生而来的免疫算法能有效地识别被检测对象。该算法为故障诊断领域提供了新思路和方法[12]。

实际中人们发现有些时候往往并不是单一故障发生,有多种故障并发的情况,在这种情况下常用的方法有两种:一是B-J检测滤波器法,即将观测器的残差固定于不同的方向,使之敏感于不同的故障。二是降阶观测器法,由于其实时性差,有学者提出基于动态观测器的诊断方法,其思想是只设计一个动态观测器,但其结构可不断变换,使每次变换后的动态观测器对相应的故障具有鲁棒性,而对其他故障都敏感,通过判别残差来实现故障检测和诊断。通过“组合”多种故障分配矩阵的方法重构故障模式,可有效地诊断出耦合故障[13]。还有学者对传统的振动信息时域分析做改进,利用并发故障与单一故障基于无量纲参数的关系,提出无量纲参数诊断法[14]。还有学者结合误差反向传播并行BP和自适应谐振理论ART两种神经网络对故障进行诊断识别,其中BP网络具有较强的非线性逼近能力,而ART模型采用无监督的竞争学习规则,不存在BP算法对样本知识的强烈依赖性问题,能正确识别出新故障,且识别速度快[15]。

发展至今,关于故障诊断的研究范畴正在被扩展。其中数据分类、优化故障模式搜索途径、提高故障模式的搜索匹配效率等问题,已被融入了智能故障诊断技术的研究中,而且多种故障诊断方式的优势互补也为故障诊断的研究提供了新的思路。故障诊断技术也逐渐由理论性研究发展到与实际紧密结合,发展至将来故障诊断技术将会实现诊断与控制的结合,根据当前设备的健康状况决定设备运行方式或策略,最终要预知故障,从而防止故障的发生,是最高级的集成化趋势,它是把诊断系统和控制系统进一步的结合,达到了集监测、诊断、控制、管理于一身。

参考文献

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[2]郑君,张冬泉.故障诊断技术[J],电气时代,2008(05)[3]罗锦,孟晨,苏振中.故障诊断技术的发展和展望[J], 自动化与仪器仪表,2003(02)

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[5]李冬辉,叶利涛.基于模糊神经网络的故障诊断方法研究[J],组合机床与自动化加工技术,2005(04)

[6]金林,张洪才.一种基于模糊神经网络的故障诊断方法的研究[J],西北工业大学学报,2004(05)

[7]沈颂华,刘强.基于小波模糊网络的电厂汽轮发电机组故障诊断[J],电网技术,2005(16)

[8]王春利,张卫华,吴重光.故障诊断技术理论与发展趋势及其在石化领域的应用[J],石油化工自动化,2008(06)[9]轩建平,史铁林,廖广兰等.利用遗传编程提取齿轮多重故障分类特征[J],振动工程学报,2006(01)

[10]章政.基于遗传编程的电力变压器绝缘故障诊断模型研究[D],博士学位论文,上海:上海交通大学,2007

[11]赵荣珍,黄义仿,张力等.旋转机械智能故障诊断技术的发展趋势[J],兰州理工大学学报,2008(05)

[12]李红芳,张清华,谢克明.旋转机械的并发故障诊断技术研究进展[J],噪声与振动控制,2008(03)

[13]张晓梅.多重故障诊断方法研究[J],计算机应用研究,2004(07)

[14]张清华,邵龙秋,李红芳等.基于无量纲指标的旋转机械并发故障诊断技术研究[J],华中科技大学学报(自然科学版),

2009(S1)

[15]景敏卿,张晓丽.基于ART-并行BP神经网络的柴油机故障诊断研究[J],机械科学与技术,2007(04)

基金项目:广东省自然科学基金项目(8152500002000011);广东省省部产学研结合项目(2009B090300350);广东石油化工学院青年创新人才培育项目(2010yc05).

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旋转机械的常见故障诊断

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/39348750.html, 旋转机械的常见故障诊断 作者:马昊刘天保刘鸿亮 来源:《科技资讯》2014年第16期 摘要:沈鼓做为一家世界知名的鼓压风机制造企业,旋转机械是我们厂的支柱产品。所以,旋转机械的故障诊断与分析,对于我厂产品的质量的好坏,产品是否能够让用户满意,以至于企业的生存和核心竞争力,都有着致关重要的作用。作为一门独立的学科,依靠振动分析仪对旋转机械的异常故障进行诊断和判别,必须有较高的技术水平。这个诊断和判别与医学上的诊断和判别是一个道理。要能够准确地诊断和判别,要依靠大量的临床实践和临床经验,这必须有医学上的理论基础根据。 关键词:鼓压风旋转机械诊断判别 中图分类号:TH165 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)06(a)-0105-01 尽管旋转机械的故障是由机械仪表自行诊断是最终目的,但机械还是机械,它不是万能的,现实的问题不能全部死搬硬套,自动诊断。系统的诊断只能做参考,最终诊断还需要人的大脑。人—机对话,还需要人的大脑。 下面举几个各种类型振动的典型例子,可以认为是固定模式的一类,可以在判断故障时做以参考。 1 不平衡 大家知道,转动部分在转动过程中,一定会产生振动,振动是绝对的,不振动是相对的,不平衡是绝对的,平衡也是相对的。转动部分或多或少会有残余的不平衡量存在。这种不平衡量是由于转子的重心偏移所产生的。由于重心偏移而引起离心力F=W/gεω2(W:转子重量,kg;g:重力加速度,cm/s2;ε:偏心量;ω:回转角速度;F:离心力)。这种情况,机械在转动时会发生振动,明显地表现为1次/转。如是3000 r/min,振动频率为50 Hz。这种由于偏心、不平衡产生的离心力,迫使转子在运转过程中发生振动,其振动频率为转速的一次方成正比,转速高而高,转速低而低,这是判断转子由于偏心而产生振动的不平衡的最简单也是最直观的判断方法。 2 热的不平衡 已在常温下平衡好的转子,当进入工况后,由于热的影响温度的上升,转子转轴导热性的影响,转子可能会产生弯曲。这种振动可随时间的延长而变大。也可能随负荷的变化而改变。 3 找正同轴度的变化,而引起的不平衡振动

机械设计基础(第三版)课后答案(1-18节全)

机械设计概述 1.1机械设计过程通常分为哪几个阶段?各阶段的主要内容是什么? 答:机械设计过程通常可分为以下几个阶段: 1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。 2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下,由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较,从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。 3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。 4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。 1.2常见的失效形式有哪几种? 答:断裂,过量变形,表面失效,破坏正常工作条件引起的失效等几种。 1.3什么叫工作能力?计算准则是如何得出的? 答:工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。对于载荷而言称为承载能力。 根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。 1.4标准化的重要意义是什么? 答:标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少,简化生产管理过程,降低成本,保证产品的质量,缩短生产周期。

摩擦、磨损及润滑概述 2.1按摩擦副表面间的润滑状态,摩擦可分为哪几类?各有何特点? 答:摩擦副可分为四类:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。 干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜,摩擦系数及摩擦阻力最大,磨损最严重,在接触区内出现了粘着和梨刨现象。液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触,被液体油膜完全隔开,摩擦系数极小,摩擦是在液体的分子间进行的,称为液体润滑。边界摩擦的特点是两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开,但由于边界膜较薄,不能完全避免金属的直接接触,摩擦系数较大,仍有局部磨损产生。混合摩擦的特点是同时存在边界润滑和液体润滑,摩擦系数比边界润滑小,但会有磨损发生。 2.2磨损过程分几个阶段?各阶段的特点是什么? 答:磨损过程分三个阶段,即跑合摩合磨损阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。各阶段的特点是:跑合磨损阶段磨损速度由快变慢;稳定磨损阶段磨损缓慢,磨损率稳定;剧烈磨损阶段,磨损速度及磨损率都急剧增大。 2.3 按磨损机理的不同,磨损有哪几种类型? 答:磨损的分类有磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损点蚀、腐蚀磨损。 2.4 哪种磨损对传动件来说是有益的?为什么? 答:跑合磨损是有益的磨损,因为经跑合磨损后,磨损速度减慢,可改善工作表面的性质,提高摩擦副的使用寿命。 2.5如何选择适当的润滑剂? 答:选润滑剂时应根据工作载荷、运动速度、工作温度及其它工作条件选择。 当载荷大时,选粘度大的润滑油,如有较大的冲击时选润滑脂或固体润滑剂。高速时选粘度小的润滑油,高速高温时可选气体润滑剂;低速时选粘度小的润滑油,低速重载时可选润滑脂;多尘条件选润滑脂,多水时选耐水润滑脂。 2.6润滑油的润滑方法有哪些? 答:油润滑的润滑方法有分散润滑法和集中润滑法。集中润滑法是连续润滑,可实现压力润滑。分散润滑法可以是间断的或连续的。间断润滑有人工定时润滑、手动油杯润滑、油芯油杯润滑、针阀油杯润滑、带油润滑、油浴及飞溅润滑、喷油润滑、油零润滑等几种。 2.7接触式密封中常用的密封件有哪些? 答:接触式密封常用的密封件有O形密封圈,J形、U形、V形、Y形、L形密封圈,以 2.8非接触式密封是如何实现密封的? 答:非接触式密封有曲路密封和隙缝密封,它是靠隙缝中的润滑脂实现密封的。

机械故障诊断技术课后复习资料

机械故障诊断技术 (第二版张建)课后答案 第一章 1、故障诊断的基础是建立在能量耗散的原理上的。 2、机械故障诊断的基本方法课按不同观点来分类,目前流行的分类方法有两种:一是按机械故障诊断方法的难易程度分类,可分为简易诊断法和精密诊断法;二是按机械故障诊断的测试手段来分类,主要分为直接观察法、振动噪声测定法、无损检测法、磨损残余物测定法、机器性能参数测定法。 3、设备运行过程中的盆浴曲线是指什么? 答:指设备维修工程中根据统计得出一般机械设备劣化进程的规律曲线(曲线的形状类似浴盆的剖面线) 4、机械故障诊断包括哪几个方面内容? 答:(1)运行状态的检测根据机械设备在运行时产生的信息判断设备是否运行正常,其目的是为了早期发现设备故障的苗头。 (2)设备运行状态的趋势预报在状态检测的基础上进一步对设备 运行状态的发展趋势进行预测,其目的是为了预知设备劣化的速度,以便生 产安排和维修计划提前做好准备。 (3)故障类型、程度、部位、原因的确定最重要的是设备类型的确定,它是在状态检测的基础上,确定当机器已经处于异常状态时所需进一步解决的问题,其目的是为了最后诊断决策提供依据。 5、请叙述机械设备的故障诊断技术的意义? 答:设备诊断技术是一种了解和掌握设备在使用过程中的状态,确定其整体或局部是正常或异常,早期发现故障及其原因,并能预报故障发展趋势的技术。机械设备的故障诊断可以保证整个企业的生产系统设备的运行,减少经济损失,还可以减少某些关键机床设备因故障存在而导致加工质量降低,保证整个机器产品质量。 6、劣化曲线沿横、纵轴分别分成的三个区间分别是什么,代表什么意义? 答:横轴包括1、磨合期 2、正常使用期 3、耗损期纵轴包括1、绿区(故障率最低,表示机器处于良好状态)2、黄区(故障率有抬高的趋势,表示机器

旋转机械故障相关诊断技术(标准版)

旋转机械故障相关诊断技术 (标准版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0100

旋转机械故障相关诊断技术(标准版) 一、旋转机械故障的灰色诊断技术 灰色诊断技术就是在故障诊断中应用灰色系统理论,利用信息间存在的关系,充分发挥采集到的振动信息的作用,充分挖掘振动信息的内涵,通过灰色方法加工、分析、处理,使少量的振动信息得到充分的增值和利用,使潜在的故障原因显化。 二、旋转机械故障的模糊诊断技术 模糊诊断技术就是在故障诊断中引入模糊数学方法,将各类故障和征兆视为两类不同的模糊集合,同时用一个模糊关系矩阵来描述二者之间的关系,进而在模糊的环境中对设备故障的原因、部位和程度进行正确、有效地推理、判断。 三、旋转机械故障的神经网络诊断技术 所谓的神经网络就是模仿人类大脑中的神经元与连结方式,以

构成能进行算术和逻辑运算的信息处理系统。神经网络模型由许多类似于神经元的非线性计算单元所组成,这些单元以一种类似于生物神经网络的连结方式彼此相连,以完成所要求的算法。在旋转机械故障的诊断中,引入神经网络技术,以类似于人脑加工信息的方法对收集到的故障信息进行处理,从而对故障的原因、部位和程度进行正确的判断。 XXX图文设计 本文档文字均可以自由修改

安全生产标准化的建设情况汇报

军品安全生产标准化建设情况汇报 一、单位简介 省略 二、安全生产标准化开展情况综述 自2014年底通过军工企业安全生产标准化二级达标以来,我厂为保证安全标准化工作的巩固和推进,公司成立了以总经理为组长,各部门负责人为成员的标准化领导小组。领导小组每年按照标准化提升实际需要,按照以下内容,于季度安全生产委员会中部署标准化季度重点工作1.标准化提升工作的宣传动员,提高员工标准化建设热情;2.健全制度,规范作业,完善安全标准化基础工作;3.开展标准化宣传培训,提高员工的安全意识和技能;4.对照标准,突出事故预防,全面开展隐患排查治理,严格责任追究;5.发挥安全文化的软实力,整体推进安全标准化工作;6.齐抓共管,对安全标准化实施过程进行有效监督,和持续评估改进;近年来,通过对以上六个方面的持续改进,使企业安全生产标准体系与日常管理工作有效结合,形成了标准化工作持续改进的的长效机制。 三、整改落实情况 今年以来,根据集团公司要求,结合公司实际情况,按照新考评标准的要求,全面开展安全生产标准化提升工作,

完善安全生产标准化体系建设,极大的巩固和发展安全生产标准化成果。2018年6月,公司邀请专家咨询检查安全生产标准化工作,针对专家提出的问题和整改建议,并结合自评检查出的问题,制定了《关于下发军品安全生产标准化预评审专家组提出的问题整改计划的通知》的整改方案,以及《关于开展安全生产标准化复评工作的通知》进一步明确整改职责、专业自评小组人员、时间节点等要求,并在6月底及七月中旬组织召开标准化问题整改进展汇报专题会议,通过有效执行和监督落实,目前预评审专家组提出的改进项已基本整改到位。 四、标准化建设取得的成效。 1.标准化体系建设过程中,企业从安全生产标准、责任、措施、考核等环节入手,重新修订了公司的安全管理制度和岗位操作规程,并严格监督做好制度和责任的落实。在实施过程中,对照标准,结合实际,对安全标准化规章制度和工作标准不断进行补充完善,从而使生产管理协调有序,现场作业规范受控,切实提高了企业安全生产管理能力。 2.公司按照标准化体系要求,组织开展各类形式的培训教育工作,针对员工的专业技能情况开展适岗培训,定期组织实地考察,要求操作人员能熟练讲出其所在岗位的设备运行参数、安全标准化评定标准、岗位规程、职业危害因素、危险点及控制措施等,形成了人人学标准、人人懂标准,上

机械故障诊断考试题目

机械故障诊断考试--题库 (部分内容可变为填空题) 第一章: 1、试分析一般机械设备的劣化进程。 答:1)早期故障期 阶段特点:开始故障率高,随着运转时间的增加,故障率很快减小,且恒定。 早期故障率高的原因在于:设计疏忽,制造、安装的缺陷,操作使用差错。 2)偶发故障期 阶段特点:故障率恒定且最低,为产品的最佳工作期。 故障原因:主要是使用不当、操作失误或其它意外原因。 3)耗损故障期 阶段特点:故障率再度快速上升。 故障原因:零件的正常磨损、化学腐蚀、物理性质变化以及材料的疲劳等老化过程。 2、根据机械故障诊断测试手段的不同,机械故障诊断的方法有哪些? 答:1′直接观察法-传统的直接观察法如“听、摸、看、闻”是最早的诊断方法,并一直沿用到现在,在一些情况下仍然十分有效。 2′振动噪声测定法-机械设备在动态下(包括正常和异常状态)都会产生振动和噪声。进一步的研究还表明,振动和噪声的强弱及其包含的主要频率成分和故障的类型、程度、部位和原因等有着密切的联系。 3′无损检验-无损检验是一种从材料和产品的无损检验技术中发展起来的方法 4′磨损残余物测定法(污染诊断法 5′机器性能参数测定法-机器的性能参数主要包括显示机器主要功能的一些数据 3、设备维修制度有哪几种?试对各种制度进行简要说明。 答:1o事后维修 特点是“不坏不修,坏了才修”,现仍用于大批量的非重要设备。 2o预防维修(定期维修) 在规定时间基础上执行的周期性维修 3o预知维修 在状态监测的基础上,根据设备运行实际劣化的程度决定维修时间和规 模。预知维修既避免了“过剩维修”,又防止了“维修不足”;既减少了 材料消耗和维修工作量,又避免了因修理不当而引起的人为故障,从而 保证了设备的可靠性和使用有效性。 第二章: 1、什么是故障机理? 答:机械故障的内因,即导致故障的物理、化学或机械过程,称为故障机理。 2、什么是机械的可靠性?机械可靠性的数量指标有哪两个?他们之间互为什么关系?

机械故障诊断技术的现状及发展趋势

机械故障诊断技术的现状及发展趋势 摘要:随着机械行业的不断发展,机械故障诊断的研究也不断提出新的要求,进20年来,国内外的故障诊断技术得到了突飞猛进的发展,对机械故障诊断的发展现状进行了详细的论述,并对其发展趋势进行了展望。 关键词:故障诊断;现状;发展趋势 引言 机械故障诊断技术作为一门新兴的科学,自二十世纪六七十年代以来已经取得了突飞猛进的发展,尤其是计算机技术的应用,使其达到了智能化阶段,现在,机械故障诊断技术在工业生产中起着越来越重要的作用,生产实践已经证明开展故障诊断与状态预测技术研究其重要的现实意义。 我国的故障诊断技术在理论研究方面,紧跟国外发展的脚步,在实践应用上还是基本锣鼓后语国外的发展。在我国,故障诊断的研究与生产实际联系不是很紧密,研究人员往往缺乏现场故障诊断的经验,研究的系统与实际情况相差甚远,往往是从高等院校或者科研部门开始,在进行到个别企业,而国外的发展则是从现场发现问题进而反应到高等院校或者科研单位,是的研究有的放矢。 记过近二十年的努力,我国自己开发的故障诊断系统已趋于成熟,在工业生产中得到了广泛应用。但一些新的方法和原理的出现,使得故障诊断技术的研究不断向前发展,正逐步走向准确、方便、及时的轨道上来。 1.故障诊断的含义及其现状 故障诊断技术是一门了解和掌握设备运行过程中的状态,进而确定其整体或者局部是否正常,以便早期发现故障、查明原因,并掌握故障发展趋势的技术。其目的是避免故障的发生,最大限度的提高机械地使用效率。 1.1设备诊断技术的研究内容主要包括以下三个环节: (1)特征信号的采集:这一过程属于准备阶段,主要用一些仪器测取被测仪器的有关特征值,如速度、湿度、噪音、压力、流量等。 现在信号的采集主要用传感器,在这一阶段的主要研究基于各种原理的传感技术,目标是能在各种环境中得到高可靠、高稳定的传感测试信号。国内传感器类型:电涡流传感器、速度传感器、加速度传感器和湿度传感器等;最近开发的传感技术有光导纤维、激光、声发射等。(2)信号的提取与处理:从采集到的信号中提取与设备故障有关的特征信息,与正常信息只进行对比,这一步就可以称之为状态检测。目前,小波分析在这方面得到广泛应用,尤其是在旋转机械的轴承故障诊断中。基于相空间重构的GMD数据处理方法也刚刚开始研究,此方法对处理一些复杂机械的非线性振动,从而进一步预测故障的发展趋势非常有效。(3)判断故障种类:从上一步的结果中运用各种经验和知识,对设备的状态进行识别,进而做出维修决策。这一步关键是研究系统参数识别和诊断中相关的实用技术,探讨多传感器优化配置问题,发展信息融合技术、模糊诊断、神经网络、小波变换、专家系统等在设备故障诊断中的应用。 1.2故障诊断及时的发展历程· 故障诊断技术的大致三个阶段: (1)事后维修阶段;(2)预防维修阶段;(3)预知维修阶段。现在基本处于预知维修阶段,预知维修的关键在于对设备运行状态进行连续监测或周期检测,提取特征信号,通过对历史数据的分析来预测设备的发展趋势。 1.3故障诊断的发展现状 目前,国内检测技术的研究主要集中在以下几个方面:

旋转机械振动故障诊断的图形识别方法研究

旋转机械振动故障诊断的图形识别方法研究 集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

旋转机械振动故障诊断的图形识别方法研究我国近年来的旋转机械逐渐发展为大型机械,在这种发展趋势下人们开始重视对振动故障的诊断方法进行研究,在深入研究后探索出了一系列用人工识别图像来实现旋转机械振动故障诊断的方法。本文主要分析了旋转机械振动故障的机理、故障的特点以及几种图形识别方法。经过多种试验证明图形识别方法的科学可行性,值得在今后的实际操作中得到运用和发展。 对于旋转机械在工作状态当中会发生振动,从而由振动产生的各种信号,信号会形成一些参数图形,通过对这些参数图形的研究与分析,我们可以实现对器械运行过程中的日常管理和保护。这也是目前应该采用的设备管理方式。而在实际操作过程中,图形识别技术并没有深入到工作当中。这种手段没有被利用于诊断旋转机械故障的原因是提取出明显的图形特征在技术上具有一定的困难,而且对于图形具体特征的描述也具有很大的挑战,是否能够将图形所呈现出的特征准确地表述出来是图形识别技术在旋转机械振动故障诊断方面的一个限制性因素。诊断旋转机械振动故障的原则 采集诊断依据

被诊断的机械表面所能表现出的所有相关信息都能够作为旋转振动机械故障诊断的有效依据。这些信息在机械运行的过程中能够通过传感器传递给人们。对旋转机械振动故障的诊断是否准确,一个重要的因素就是收集到的有关信息是否真实可靠,依据信息是否准确真实的决定性因素是传感器的品质,传感器质量如何、感应是否灵敏以及工作人员的直观判断都是决定信息准确性的重要衡量标准。 对采集的信息进行处理和研究 从传感器和工作人员两方面收集到的依据信息通常是混乱无序的,不能明显的看出其特点,这就导致了无法准确地对故障进行判断,这就要求我们在成功收集信息之后要及时对大量信息进行筛选和处理,目前普遍采用专业的机器来对这些信息进行分析和研究以及进一步的转换,经过这些处理之后所得到的信息要保证具有至关、价值性强等特点。 对故障进行诊断 对旋转机械振动故障诊断方面对工作人员的要求比较高,要求其具有过硬的理论知识功底以及丰富的实际工作经验。工作人员应该充分了解机械方面的相关知识,熟练掌握机械的维修要点以及安装过程。正确的对机械振动故障进行诊断,并且能够对故障的发展形势进行预想,只有这

标准化考评报告

****** 安全标准化外部考评报告 ******公司 ****年**月

****** 安全标准化外部考评报告 编制: 审核: 项目负责: 总经理: ******公司 ****年**月

考评人员名单表 考评组姓名专业考评证号组长 成员 成员 成员 专家指导组名单 序号姓名专业职称 1 2

目录 前言 (1) 一、企业简介 (3) 二、考评目的、范围和依据 (4) 1、考评目的 (4) 2、考评范围 (4) 3、考评依据 (4) 三、文件考评综述 (5) 1、申请企业具备的条件 (5) 2、设计资料及图纸 (6) 3、安全文件 (6) 4、管理制度 (6) 5、责任制度 (6) 6、作业规程和操作规程 (6) 7、记录 (7) 四、现场考评综述 (8) 1、采场 (8) 2、爆破 (8) 3、运输 (8) 4、破碎系统 (8) 5、安全设施 (8) 6、供电系统 (8) 7、作业人员行为及个人防护 (8)

五、打分说明、扣分原因、纠正措施建议、验证方式及综述 (9) 1、打分说明及扣分原因 (9) 2、纠正措施及建议 (10) 3、验证方式 (10) 六、考评结果和等级推荐意见 (12) 1、考评结果汇总表 (12) 2、等级推荐意见 (12) 七、其他需要说明的问题 (13) 附件 (14) ****** (1) 安全标准化考评委托书 (1)

前言 我公司于****年**月份接受******安全标准化建设考评服务的委托后,于****年元月至**月分阶段到该矿山进行了安全标准化建设的指导服务,并完成了如下相关工作: 1、与业主沟通,就安全标准化建设过程中双方的权利和义务进行商谈,商议考评服务费用,得到业主的承诺后方签订考评服务协议书。 2、参与矿山人力资源分析,协助组建矿山安全标准化组织机构。 3、对矿山安全标准化组织机构进行系统培训,并协助矿山安全标准化组织机构对矿山管理人员进行任务分工。 4、指导矿山制定矿山安全生产目标并形成文件下发; 5、指导矿山建立健全安全生产责任制 6、指导矿山建立健全安全管理制度,并协助完成各记录表格的设计。 7、对矿山安全生产责任制、安全管理制度、表格填写进行培训。 8、组织矿山安全标准化组织机构对矿山作业现场及生产工艺进行现场检查,指导矿山查找问题,并对存在的问题以书面形式进行汇总,由矿山完成建设工作。 9、指导矿山完成安全标准化自评工作。 通过上述工作的完成,使该矿山基本完成发安全标准化建设及自评的相关工作,并于****年**月**日提出了该矿山安全标准化的外部考评申请。 我公司于****年**月**日接受******标准化的外部考评委托后,对企业提交的相关材料和自评报告的真实性和符合性进行了认真审查,经审查,该企业

工程机械故障诊断方法综述

工程机械故障诊断方法综述 谢祺 机0801-1 20080534 【摘要】:机械设备的检测诊断技术在现代工业生产中的作用不可忽视,从设备诊断的基本方法、内容和技术手段等多方面对我国机械设备诊断技术的现状进行了综述,并在此基础上分析并提出了该技术在今后的发展趋势。 【关键字】:机械设备诊断技术发展趋势 引言 随着科学技术的发展,机械设备越来越复杂,自动化水平越来越高,机械设备在现代工业生产中的作用和影响越来越大,与其有关的费用越来越高,机器运行中发生的任何故障或失效不仅会造成重大的经济损失,甚至还可能导致人员伤亡。通过对设备工况进行检测,对故障发展趋势进行早期诊断,找出故障原因,采取措施避免设备的突然损坏,使之安全经济地运转,在现代工业生产中起着重要的作用。开展机械设备故障检测与诊断技术的研究具有重要的现实意义。本文试图对机械设备故障监测诊断的内容、方法的现状及发展趋势进行探讨。 1机械故障诊断技术的历史 早在60年代末,美国国家宇航局(NASA)就创立美国机械故障预防MFPG(Machinery Fault Prevention Group),英国成立了机械保健中心(UK,Machineral Health Monitoring Center)。由于诊断技术所产生的巨大的经济效益,从而得到迅速发展。但各个工程领域对故障诊断的敏感程度和需求迫切性并不相同。例如一台机械设备因故障停机检修并不导致全厂生产过程停顿,或对产品质量产生严重的影响,它对故障诊断的需求性就不那么迫切。反之,就非要有故障诊断技术不可。目前监视诊断技术主要用于连续生产系统或与产品质量有直接关系的关键设备。 机械故障诊断技术发展几十年来,产生了巨大的经济效益,成为各国研究的热点。从诊断技术的各分支技术来看,美国占有领先地位。美国的一些公司,如 Bently,HP等,他们的监测产品基本上代表了当今诊断技术的最高水平,不仅具有完善的监测功能,而且具有较强的诊断功能,在宇宙、军事、化工等方面具有广泛的应用。美国西屋公司的三套人工智能诊断软件(汽轮机TurbinAID,发电机GenAID,水化学ChemAID)对其所产机组的安全运行发挥了巨大的作用。还有美国通用电器公司研究的用于内燃电力机车故障排除的专家系统DELTA;美国NASA研制的用于动力系统诊断的专家系统;Delio Products公司研制的用于汽车发动机冷却系统噪声原因诊断的专家系统ENGING COOLING ADCISOR等。近年来,由于微机特别是便携机的迅速发展,基于便携机的在线、离线监测与诊断系统日益普及,如美国生产的M6000系列产品,得到了广泛的应用[2]。 英国于70年代初成立了机器保健与状态监测协会,到了80年代初在发展和推广设备诊断技术方面作了大量的工作,起到了积极的促进作用。英国曼彻斯特大学创立的沃森工业维修公司和斯旺西大学的摩擦磨损研究中心在诊断技术研究方面都有很高的声誉。英国原子能研究机构在核发电方面,利用噪声分析对炉体进行监测,以及对锅炉、压力容器、管道得无损检测等,起到了英国故障

大型旋转机械故障诊断

湖北汽车工业学院 课程论文大型旋转机械故障诊断 姓名:高俊斌 班级:T1113-5 学号:20110130106 日期:2015.1.11

目录 1.引言 (2) 2.旋转机械故障产生的原因及频率特征 (2) 2.1不平衡故障及其诊断 (2) 2.1.1故障机理 (2) 2.1.2频率特点 (2) 2.2转子不对中故障及其诊断 (3) 2.2.1故障机理 (3) 2.2.2频率特点 (3) 2.3涡动故障及其诊断 (4) 2.3.1故障机理 (4) 2.3.2频率特征 (4) 3.常用的故障诊断方法 (5) 3.1振动检测诊断法 (5) 3.2噪声检测诊断法 (5) 3.3温度检测诊断法 (6) 3.4声发射检测诊断法 (6) 3.5油液分析诊断法 (6) 4.大型旋转机械故障诊断案例 (7) 4.1某厂04年09月27日空压机断叶片故障诊断分析 (7) 4.2某厂04年06月24日主风机断叶片故障诊断分析 (9) 5.结论 (12) 参考文献: (13)

大型旋转机械故障诊断 高俊斌 摘要:文章概述了旋转机械故障产生的原因及频率特征、旋转机械故障诊断的基本方法,然后分析了一些大型旋转机械故障诊断的案例。 关键词:旋转机械;故障诊断 1.引言 旋转机械故障诊断技术是伴随着现代工业生产设备的发展形成的一项专门的设备诊断技术。该技术主要研究机械设备在运行过程中或停机状态下不对设备进行拆卸,掌握设备的运行现状,分析判断设备故障的部位、故障原因以及故障严重程度,并估算出设备可靠性和使用寿命,从而提出解决方法的技术。大型旋转机械如风机、压缩机、汽轮机和燃气轮机等设备,是石油、化工、冶金、航天及电力等现代重要生产部门中的关键生产工具,对这些设备开展性能监测与故障诊断工作,具有重要的意义。 2.旋转机械故障产生的原因及频率特征 2.1不平衡故障及其诊断 2.1.1故障机理 质量不平衡是大型旋转机械最为常见的故障。众所周知,旋转机械的转子由于受材料质量和加工技术等各方面的影响,转子上的质量分布相对于旋转中心线不可能做到“绝对平衡”,这就使得转子旋转时形成周期性的离心力的干扰,在轴承上产生动载荷,使机器发生振动。机组不平衡按发生过程可分为原始不平衡、渐发性不平衡和突发性不平衡等几种情况。其中原始不平衡是由于转子制造误差、装配误差及材质不均匀等原因造成的;渐发性不平衡是由于不均匀积灰造成的;突发性不平衡是由于转子上零件脱落造成的,机组振幅突然增大后稳定在一定水平上。 2.1.2频率特点 转子转动一周,离心力方向改变一次,因此不平衡振动的频率与转速一致。即f= w /60,转速频率也称为工频(即工作频率),这种频率成分很容易在频谱图上观察到。 转子不平衡故障的特征是: ⑴在转子径向测得的频谱图上,频谱能量集中于基频,转速频率成分具有突出的峰值; ⑵转速频率的高次谐波幅值很低,因此反映在时域上的波形很接近于一个正弦波;

机械故障诊断综述

中国自动化学会中南六省(区)2010年第28届年会?论文集 机械故障诊断综述 Survey on Faults Diagnosis of Machine 赵宏伟1,2,张清华1,夏路易2,邵龙秋1(1广东石油化工学院 计算机与电子信息学院,广东 茂名525000;2太原理工大学 信息工程学院,山西 太原030024)摘要:本文较系统的介绍了故障诊断的基本过程、原理,在此基础上对故障诊断方法做了详细、系统的论述,并进一步对故障诊断技术的发展做了展望。 关键词:故障诊断;诊断原理;维修制度 Abstract: In this paper, the basic process and principle of fault diagnosis are introduced. On that basis, the main method of fault diagnosis isintroduced in detail. Finally, the development on technique of faults diagnosis is looked forward. Key Words: Faults Diagnosis; Diagnosis Principle; maintenance 1 引言 七十年代以来,计算机和电子技术飞跃发展,促使工业生产向现代化、机器设备向大型化、连续化、高速化、自动化发展。与此同时,现代化机械设备的应用一方面大大促进了生产的发展;另一方面也潜伏着一个很大的危机,即一旦发生故障所造成的直接和间接的损失将是十分严重。为解决这一问题,机械故障诊断技术孕育而出。这门新技术也是一门以高等数学、物理、化学、电子技术、机电设备失效学为基础的新兴学科。它的宗旨就是运用当代一切科技的新成就发现设备的隐患,以期对设备事故防患于未然。如今它已是现代化设备维修技术的重要组成部分,并且成了设备维修管理工作现代化的一个重要标志。 2 设备维修制度 目前,与故障诊断技术紧密相关的设备维修制度共有三种: (1)事后维修制度(POM):这是一种早期的维修制度。主要特点是“不坏不修,坏了再修。”这种维修制度对发生事故难以预料,并往往会造成设备的严重损坏,既不安全且又延长了检修时间。 (2)预防维修制度(PM):又称以时间为基础的设备维修制度(TBM)或计划维修制度。这是一种静态维修制度,主要特点是当设备运行达到计划规定的时间或吨公里时便进行强制维修。它比前一种维修制度大大前进了一步,对于保障设备和人身安全,起到了积极作用。同时,这种维修制度也存在明显的缺陷,即过剩维修和失修的问题。以滚动轴承为例,同一型号的滚动轴承,其实际的使用寿命有时相差达数十倍。在预防维修制度行监测与诊断故障的方法,具体包括声音监听法、频谱分析法和声强法。 温度信号监测诊断技术包括物体温度的直接测量和热红外分析技术。实际工业中不恰当的温度变化往往意味着热故障的发生。从被测设备的某一部分的温 130

旋转机械故障相关诊断技术(正式版)

文件编号:TP-AR-L6749 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编订:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 旋转机械故障相关诊断 技术(正式版)

旋转机械故障相关诊断技术(正式版) 使用注意:该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 一、旋转机械故障的灰色诊断技术 灰色诊断技术就是在故障诊断中应用灰色系统理论,利用信息间存在的关系,充分发挥采集到的振动信息的作用,充分挖掘振动信息的内涵,通过灰色方法加工、分析、处理,使少量的振动信息得到充分的增值和利用,使潜在的故障原因显化。 二、旋转机械故障的模糊诊断技术 模糊诊断技术就是在故障诊断中引入模糊数学方法,将各类故障和征兆视为两类不同的模糊集合,同时用一个模糊关系矩阵来描述二者之间的关系,进而在模糊的环境中对设备故障的原因、部位和程度进行

正确、有效地推理、判断。 三、旋转机械故障的神经网络诊断技术 所谓的神经网络就是模仿人类大脑中的神经元与连结方式,以构成能进行算术和逻辑运算的信息处理系统。神经网络模型由许多类似于神经元的非线性计算单元所组成,这些单元以一种类似于生物神经网络的连结方式彼此相连,以完成所要求的算法。在旋转机械故障的诊断中,引入神经网络技术,以类似于人脑加工信息的方法对收集到的故障信息进行处理,从而对故障的原因、部位和程度进行正确的判断。 此处输入对应的公司或组织名字 Enter The Corresponding Company Or Organization Name Here

安全标准化评审汇报材料

安全标准化评审汇报材料 篇一:安全标准化评审报告 企业安全生产标准化评审报告 申请企业:评审单位: (盖章)评审行业:冶金工贸类型:原有等级:□一级□二级□三级■无申请等级:□一级□二级■三级评审日期:年月日至年月日 乌鲁木齐市安全生产监督管理局制 填表说明 一、评审报告应由评审单位填写并盖章。二、“评审行业”为冶金工贸等。 三、“申请类型”分为冶金、机械、有色、建材、轻工、纺织、烟草、商贸等。 四、评审报告表中“评审工作组成员”栏可根据评审工作组实际人数增减。 四、不符合项清单和整改要求另附表格

篇二:安全标准化评审报告范本 评审单位: 评审日期: ………有限公司(地采)安全生产标准化评审报告 。。。。。。。。。。 2012年12月30日 评审单位和评审人员 评审单位:。。。。。。。。。。 评审单位负责人:。。。。。 联系电话:。。。。。。。 评审人员 目录 前言 (4) 标准化评审前臵条件说明 (5) 第1章评审概述 (10) 评审企业与评审对象 (10) 评审目的......................................... 11

评审范围......................................... 11 评审依据......................................... 11 评审工作情况...................................... 15 第2章评审企业概况 (17) 评审企业概况...................................... 17 生产系统概况...................................... 17 安全管理机构概况 (21) 评审对象危险有害因素及重大危险源辨识 (23) 第3章文件评审综述 (26) 安全标准化系统文件构成 (26) 安全生产标准化文件评述 (27)

《机械故障诊断》课程教学大纲

《机械故障诊断》课程教学大纲 一、课程的性质、任务和基本要求 《机械故障诊断》课程是海船轮机工程技术(船机修造)专业的主要专业选修课。研究的内容为机械系统动态信号处理与分析及以上内容在典型机械零部件运行过程中的状态分析与识别。在本课程中,培养学生利用所学知识正确分析与判断典型机械零部件运行过程中的状态的技能,并了解掌握故障诊断知识的更新及发展动向。本课程是为了学习好现代化新技术并熟悉和了解船机修造的基本要求而设置的。 本课程的任务是: 近年来,随着传感技术、电子技术、信号处理与计算机技术的突破性进展,《机械故障诊断》课程从理论、方法到应用领域都发生了很大的改变。要求本课程的讲授要知识面广、实践性强,结合新理论、新方法及新的使用领域,使学生了解前沿动态。增强船舶修造人员对船机设备维修基本知识的了解和实践应用。 本课程应达到的基本要求是: (1)机械系统动态信号处理与分析方法 (2)转轴组件的振动特性的描述及故障分析方法。 (3)滚动轴承的振动特性的描述及故障分析方法。 (4)齿轮箱的振动特性的描述及故障分析方法。 (5)红外检测技术。 (6)润滑油样分析。 二、课时分配 本课程教学总时数为42学时,具体课时分配见课时分配表 三、课程内容

课题一:概述 课程的内容、方法。诊断信息的来源、获取,典型故障示例,学习方法。 课程二:信号分析方法及应用 1、时域分析与频域分析。 2、时域与频域的转换。 3、时、频域信号中蕴涵的信息分析。 课程三:机械故障诊断依据的标准 1、故障诊断的绝对判断标准 2、故障诊断的相对判断标准 3、故障诊断的类比判断标准 4、几种判断标准的选用及判断实例。 课程四:转轴组件的振动特性描述及故障分析 1、转轴组件的振动机理 2、转轴组件的振动原因识别 3、现场平衡技术 课程五:滚动轴承的振动特性的描述及故障分析 1、滚动轴承失效的基本形式 2、滚动轴承的振动机理 3、滚动轴承的振动监测及故障判别 课程六:齿轮箱的振动特性的描述及故障分析 1、齿轮及齿轮箱的失效形式与原因 2、齿轮及齿轮箱的振动机理 3、齿轮及齿轮箱的故障诊断 课程七:红外检测技术振动测试 1、基本原理 2、应用之一—温度监测 3、应用之二—无损探测 课题八:润滑油样分析 1、油样分析的原理与步骤 2、铁谱分析与光谱分析 四、说明 1、本课程是一门理论性很强的课程,尽可能安排在柴油机、辅机等相关专业课程之后 开设。 2、本课程也具有很强的实践性,建议在理论教学中采用理论加强实例分析和现场参观 等教学方法。 3、本教学大纲适用于高中后三年制轮机工程技术(船机修造)专业毕业生。

设备故障诊断原理技术及应用

设备故障诊断原理技术及应用 机械设备故障诊断技术随着近十多年来国际上电子计算机技术、现代测量技术和信号处理技术的迅速发展而发展起来,是一门了解和掌握机械设备在使用过程中的状态,确定其整体或局部是否正常,早期发现故障及原因,并预报故障发展趋势的技术。 1.机械设备故障诊断的发展过程 设备故障诊断是指在一定工作环境下,根据机械设备运行过程中产生的各种信息判别机械设备是正常运行还是发生了异常现象,并判定产生故障的原因和部位,以及预测、预报设备状态的技术,故障诊断的实质就是状态的识别。 诊断过程主要有3 个步骤: ①检测设备状态的特征信号; ②从所检测的特征信号中提取征兆; ③故障的模式识别。其大致经历以下3 个阶段: ①基于故障事件原故障诊断阶段,主要缺点是事后检查,不能防止故障造成的损失; ②基于故障预防的故障诊断阶段; ③基于故障预测的故障诊断阶段,它是以信号采集与处理为中心,多层次、多角度地利用各种信息对机械设备的状态进行评估,针对不同的设备采取不同的措施。 2.开展故障诊断技术研究的意义 应用故障诊断技术对机械设备进行监测和诊断,可以及时发现机器的故障和预防设备恶性事故的发生,从而避免人员的伤亡、环境的污染和巨大的经济损失。应用

故障诊断技术可以找出生产设备中的事故隐患,从而对机械设备和工艺进行改造以 消除事故隐患。状态监测及故障诊断技术最重要的意义在于改革设备维修制度,现在多数工厂的维修制度是定期检修,造成很大的浪费。由于诊断技术能诊断和预报设备的故障,因此在设备正常运转没有故障时可以不停车,在发现故障前兆时能及时停车。按诊断出故障的性质和部位,可以有目的地进行检修,这就是预知维修—现代化维修 技术。把定期维修改变为预知维修,不但节约了大量的维修费用,而且,由于减少了许多不必要的维修时间,而大大增加了机器设备正常运转时间,大幅度地提高生产率,产生巨大的经济效益。因此,机械状态监测与故障诊断技术对发展国民经济有相当重要的作用。 3.机械故障诊断的研究现状 机械故障诊断作为一门新兴的综合性边缘学科,经过30 多年的发展,己初步形成了比较完整的科学体系。就其技术手段而言,已逐步形成以振动诊断、油样分析、温度监测和无损探伤为主,其他技术或方面为辅的局面。这其中又以振动诊断涉及的领域最广、理论基础最为雄厚、研究得最具生机与活力。目前,对振动信号采集来说, 计算机技术足以胜任各种场合的需要。在振动信号的分析处理方面,除了经典的统计分析、时频域分析、时序模型分析、参数辨识外,近来又发展了频率细化技术、倒谱分析、共振解调分析、三维全息谱分析、轴心轨迹分析以及基于非平稳信号假设的短时傅立叶变换、Wign2er 分布和小波变换等。就诊断方法而言,除了单一参数、 单一故障的技术诊断外,目前多变量、多故障的综合诊断已经兴起。 人工智能的研究成果为机械故障诊断注入了新的活力,故障诊断的专家系统不

机械故障诊断论文 旋转机械故障诊断技术

XX大学机械交通学院 机械故障诊断论文 题目:旋转机械故障诊断技术 姓名学号: 指导教师: 年级专业:机械设计制造及其自动化084班所在学院:机械交通学院 课程评分: 二零一一年12月18日

旋转机械故障诊断技术 摘要:通过分析旋转式机械各种故障产生机理的基础上,归纳和概括了传统故障诊断的基本原理和典型故障振动特征分析方法及模糊理论、神经网络、遗传算法等在诊断决策算法研究中的应用,并对国内外旋转机械故障诊断的发展现状进行了详细论述最后对其发展趋势进行了展望。旋转机械是各种类型机械设备中数量最多应用最广的一类机械,特别是一些大型旋转机械,如汽轮机、球磨机、离心式压缩机等支持国家经济命脉的一些工业门是属于关键设备。由于检测技术在当今轻工业广泛应用,如电力、石化、冶金、汽车和造船等国民经济重要部门,都需要用机械振动的测试和分析,来检测机械是否正常运作。 关键字:机械故障诊断;旋转机械

前言 设备状态监测与故障诊断是通过掌握设备过去和现在运行中或基本不拆卸的情况下的状态量,判断有关异常或故障的原因及预测对将来的影响,从而找出必要对策的技术。它是一门综合性技术,涉及传感及测试技术、电子学、信号处理、识别理论、计算机技术以及人工智能专家系统等多门基础学科,是对这些基础理论的综合应用。 旋转机械的主要功能是由旋转动作完成的,转了是其最主要的部件。旋转机械发生故障的重要特征是机器伴有异常的振动和噪声,其振动信号从幅值域、频率域和时间域实时地反映了机器故障信息。转子常见的故障有转子不平衡、转子不对中、转子弯曲、油膜涡动和油膜振荡等[1]。 1.旋转机械故障诊断的内容 作为设备故障诊断技术的一个分支--旋转机械状态监测与故障诊断技术.其研究领域也同样主要集中在故障信息检测、故障特征分析、状态监测方法、故障机理研究、故障识别及其专家系统。 2.旋转机械的振动关系及故障分类 旋转式机械的主要组成部分是转轴组件,又称转子系统,它包括转子、轴承、支座及密封装置等部分。由于转子类型及振动性质的不同,其产生故障的原因,机理及振动特征各不相同。 2.1转子不平衡 2.1.1转子不平衡产生原因 在旋转机械中,若转子的质心与旋转轴不重合,就存在不平衡。转子不平衡包括转了系统的质量偏心及转子部件出现缺损。转子质量偏心是由于转子的制造误差、装配误差、材质不均匀等原因造成的,称此为初始不平衡。转了部件的缺损是指转子在运行中由于腐蚀、磨损、介质结垢以及转子受疲劳力的作用使转子的零部件(如叶轮、叶片等)局部损坏、脱落、碎块飞出,从而造成新的转了不平衡。转子质量偏心和转子部件缺损是两种不同的故障但其不平衡振动机理却有共同之处。 2.1.2转子不平衡的振动特征 转子不平衡故障的主要振动特征为:频谱图中,谐波能量集中于基频;振动的时域波形为正弦波;当工作转速一定时,相位稳定;转子的轴心轨迹为椭圆;转子的进动特征为同步正进动;转子振动的强烈程度对工作转速的变化很敏感,振动幅值与转速的平方成正比,而与负荷大小无关;当转速大于第一临界转速后,转速上升,振幅趋向于一个较小的稳定值。当转速接近第一临界转速时,发生共振,振幅具有最大峰值;不平衡故障主要有静不平衡和动不平衡两种。对于静不平衡,其振动方向主要反映在径向,与轴向振动无关,转子两端轴承同一方向的径向振动为同相。 2.2转子不对中 2.2.1转子不对中产生原因 机组各转子之间由联轴器联接构成轴系传递运动和转矩。由于机器的安装误

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