故障诊断概述1

设备故障诊断概述一设备故障诊断技术的概况1、设备故障诊断技术定义：1-1定义：是一种了解和掌握设备在运行过程的状态（设备基本不拆卸、不解体情况），采用一定的检测手段，根据数据和经验的积累确定其整体或局部是正常或异常，能早期发现故障及原因，并能预报故障发展趋势的技术。二、振动测量基本特征参量的描述振动是指物体在平衡位置上作往复运动的现象。简谐振动，如一个单摆或一个弹簧质量系统。1、振幅：是指振动物体偏离静平衡位置的最大距离。工程上常称为振动峰值，一般用A表示其振动强度。2、频率：是指振动物体往复一次所需的时间T称为周期，单位（s）秒。而振动物体在一秒钟往复的次数称为频率。用f表示，单位：Hz。周期与频率关系互为倒数f=1/T。有时也用角频率ω来表示。ω=2π/T=2πf。3、初始相位角：是指某一振动频率成分的初始点偏离平衡位置的相位，一般用φ表示。相位分析在故障诊断技术中越来越受到人们重视。因不同振源都会有各自的相位，相同的相位可能会引起合拍共振，产生严重后果；如相位相反可能会引起抵消，起到减振作用。三、振幅的表示方法1、峰值：（单峰值、双峰值）表示波的最大位移。2、平均值：从数学关系上看对波形的绝对平均（一般不用它）只是对时间积分，没什么物理意义。3、有效值：均方根值、RMS。它是对幅值的最适当的度量。它既考虑了波形的时间历程又给出了与能量直接有关的量值，同时也代表了振动的破坏能力，通常称为“振动烈度”。常用于振动速度或加速度值。对于简谐振动来说，峰值A与其关系为：平均值=0.637A、有效值=0.707A。一些国际振动标准也常采用速度有效值来表示。四、振动参数选择振动参数常用的有加速度、速度、位移，三者经积分转换。一般情况，对低频振动用位移（小于10Hz）；高频振动用加速度（大于1KHz）；中频振动用速度（10—1KHz）度量。机器内部损伤还未影响到机器实际工作能力前，高频分量就包含了缺损信息。当内部缺损发展较大时，才从低频信息上反映出来，因此、预测机器是否损坏，高频信息非常重要。单位：位移：um；速度：mm/s；加速度：m/s2或g，1g=9.8m/s2对简谐振动而言，d、v、a均为同频的简谐振动，若以振动位移d相位为参考基准，v超前d(π/20，a超前d(π)。五、设备测点布置1、测点应选择振动信号传递的通道上而且路线最短捷的位置，尽量减少中间界面（近轴端）。2、应选信号反应比较敏感部位做测点。如轴承座、机座，一般为典型测点。3、测点一旦选定，应做好定位标记。4、一般都要选定三个方向来评定振动，特别对低频振动，更要强调其方向性（高频振动对方向不敏感）；通常：H---平衡，V---松动，A---对中。5、对于大型机械设备，应比较全面规划布置测点，多参数测振，合理选用a、v、d。6、了解、掌握设备本身的技术状况，结构原理等历史资料，对分析、判断故障有参考价值。vHAV垂直A轴向H水平推荐布点顺序六、频带的设置原则：应保证机器振动的所有特征频率信号都能记录下来，请注意二点：1必须通过计算，了解被测设备的特征频率，包括转频、倍频，以及发生故障时的特征频率、叶频、齿轮啮合频率、滚动轴承固有频率等。2合理选择传感器和检测仪器，注意它们的频响范围是否与被测机器特征频率相匹配。七、如何看振动波形及频谱一幅通过准确采集后得到的振动波形及频谱，才是有分析价值的，具体是：1、在了解设备技术参数和结构后，先进行频率计算，如，机器的工作频率、齿轮的啮合频率，风机、水泵的叶轮频率，滚动轴承的元件故障特征频率等，已备后用。2、解读：a、读频率，根据计算结果，找出谱图上相对应的机器设备转频、倍频、特征频率（如有误差，与分辨率有关）。b、看幅值，读上述这些单一频率幅值及整个测量频带范围内振动总量值，可列表对照。c、频谱图上的故障识别，定性定量分析，了解振动量上升的变化率及最大值是否接近允许值。不平衡不对中转子碰磨的时域，频域图形转子不平衡的典型频谱角度不对中的典型频谱平行度不对中的典型频谱转轴弯曲的典型频谱转子不对中故障的诊断轴承部件松动时的频谱滚动轴承故障频率阶次图外环故障频率：BPFOr≌0.4Nn内环故障频率：BPFIr≌0.6Nn保持架故障频率：FTFr≌0.4Nn=滚动体数目；N=轴的转速。注：1.滚动轴承没有滑动；2.滚动轴承几何尺寸没有变化；3.轴承外环固定不旋转.滚动轴承故障频率计算轴承疲劳时的加速度频谱a—正常轴承；b—外圈疲劳；c—钢球疲劳；d—内圈疲劳八\评判标准中型机器大型机器透平机器45281811.27.14.52.81.81.120.710.4515-75KW〉75KW振动烈度(mm/s)优秀（A）良好（B）良好（B）合格（C）不合格（D）不合格（D）合格（C）不合格（D）不合格（D）合格（C）合格（C）良好（B）良好（B）ISO2372振动质量评级标准小型机器判断每种机器质量的实例〈15KW参考GB6075-85以及VDI2056,适用于转速在600-12000转/分的各种机器优秀（A）优秀（A）优秀（A）通常：中低频≤1KHz，a)实测值=1.5—2倍基准值为注意区域。b)实测值=4倍基准值为异常区域。高频1KHz，a)实测值=3倍基准值为注意区域。b)实测值=6倍基准值为异常区域。相对判断标准是起参考作用，对于具体设备而言，究竟振动增大为原来几倍时机器会损坏，也是不一样的。最好办法是对每台设备建有自己的振动标准，这种标准更实际、更可靠。c、类比判断标准：对数台设备，按相同运行条件和基准，在相同部位用同一台仪器进行测定。如振动明显大的那台就是有问题的。一般情况下，振动为同类机器两倍时视为异常，需加强监视。在具体进行诊断时，可选用一种方法，也可同时用两种方法。总之，一个准确的故障诊断结论，往往是先进的诊断技术与丰富的现场经验相结合的结果。所以，下结论前，需要听取现场操作工人和技术人员意见，以求得共识，切忌随意下结论。返回九、建立监测档案制表、记录测量值及日期。建立档案。感谢