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捷杰知识小课堂|状态监测和故障诊断的仪器和方法篇

栏目:》公司新闻 发布时间:2021-08-31
本文详细介绍了状态监测和故障诊断的概念、手段和原理

什么是状态监测和故障诊断?

在设备运行中或在基本不拆卸的情况下,通过各种手段,掌握设备运行状态,判定产生故障的部位和原因,并预测、预报设备未来的状态。是防止事故和计划外停机的有效手段,是预知维修的基础,是设备维修的发展方向。



状态监测和诊断的各种手段
振动:适用于旋转机械、往复机械、轴承、齿轮等。
温度(红外):适用于工业炉窑、热力机械、电机、电器等。声发射:适用于压力容器、往复机械、轴承、齿轮等。
油液(铁谱) :适用于齿轮箱、设备润滑系统、电力变压器等。
无损检测:采用物理化学方法,用于关键零部件的故障检测。
压力:适用于液压系统、流体机械、内燃机和液力耦合器等。
强度:适用于工程结构、起重机械、锻压机械等。
表面:适用于设备关键零部件表面检查和管道内孔检查等。
工况参数:适用于流程工业和生产线上的主要设备等。
电气:适用于电机、电器、输变电设备、电工仪表等。

监测和诊断仪器的分类和选用
(1)仪器分类:
离线测量仪表:便携式测振表、数据采集器
在线测量系统:表盘式的、计算机化的


(2)仪器选用原则:

被监测对象在生产中的地位、生产的规模和产量、预计的投资及设备管理人员的水平和素质。


(3)监测和诊断仪器的分类和功能

  • 振动监测系统的分类和选择

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  • 监测和诊断仪器选用

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    频谱分析法
    频谱分析法是最基本和最常用的故障诊断方法,每种故障有其对应的特征频率,根据特征频率及其变化确定机器的故障性质和严重程度。

    转动机械常见故障的频率特征

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    (1)转子不平衡故障的频谱

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    (2)转子不平衡的类型

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    (3)转子不对中的类型

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    (4)转子不对中故障的频谱

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    (5)转子系统松动故障的频谱

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    (6)松动故障引起的间入谐量

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    (7)松动结合面两边振动差别大

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    (8)齿轮故障的频谱

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    (9)带滑动轴承的机械的频谱特点

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    (10)从油膜涡动发展到油膜振荡

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    油膜振荡的防治措施

  • 临时措施

  • 增加油温
  • 更换粘度较低的油
  • 减小轴承的宽度,以增加比压
    抬高失稳轴承的标高,增加轴承的负载
    减小轴承的间隙

    根本措施

    改变轴瓦的结构
    增加预负荷,开油槽,改变供油方式等
    改用稳定性较好的轴承
    圆瓦—椭圆瓦—多油叶瓦—多油楔瓦—可倾瓦
    改变转子结构,将其临界转速提高到工作转速的一半以上

    轴承的故障诊断与状态监测是机械设备故障诊断技术的重要内容,旋转机械的故障中轴承的损坏故障约占30%,轴承的运行质量除轴承元件本身的加工质量外,轴承的安装及装配质量影响很大。


    (11)滚动轴承的振动
    轴承的故障诊断与状态监测是机械设备故障诊断技术的重要内容,旋转机械的故障中轴承的损坏故障约占30%,轴承的运行质量除轴承元件本身的加工质量外,轴承的安装及装配质量影响很大。
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       倒频谱分析诊断法
  • 倒频谱分析用于识别频谱图中的周期结构

  • 倒频谱的定义和有关的术语
  • 倒频谱分析主要应用于滚动轴承和齿轮的故障诊断

  •    倒频谱的定义
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    • 倒频谱是对数功率谱的频谱。
    • 通俗地说,倒频谱是频谱图的频谱。
    • 它突出了频谱图中的周期成分。
    • 倒频谱图的横坐标为倒频率(时间)。
      倒频谱分析的特点

    • 能显示频谱图中不明显(被淹没)的复杂的周期频谱结构,并精确地确定其倒频率(振动周期)。
    • 倒频谱的主要峰值是大量周期分量的平均值,数值较稳定,它可作为评定机械状态的一个指标。
    • 对从振源到测点之间信号传递路径的变化不大敏感。
      倒频谱分析的应用
      齿轮信号中确定周期成分(一)
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      齿轮信号中确定周期成分(二)
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    齿轮信号中确定周期成分(三)
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    齿轮信号中确定周期成分(四)
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    对传递路径不敏感
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    卡车齿轮箱的诊断
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