機械設(shè)備振動故障監(jiān)測與診斷讀書報告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上機械設(shè)備振動故障監(jiān)測與診斷讀書報告姓名：1 前言 現(xiàn)代機械設(shè)備正朝著大型化、高效率的方向發(fā)展，設(shè)備振動問題越來越引起人們的關(guān)注。旋轉(zhuǎn)機械發(fā)生故障的主要特征是機器伴有異常的振動和噪聲，其振動信號從幅值、頻域和時域反映了機器的故障信息。因此，了解旋轉(zhuǎn)機械在故障狀態(tài)下的振動機理，對于監(jiān)測機器的運行狀態(tài)和提高診斷故障的準確率都非常重要。利用振動監(jiān)測系統(tǒng)可及時發(fā)現(xiàn)和識別這些異常振動現(xiàn)象，通過振動發(fā)展趨勢觀察分析，控制或減少振動，避免發(fā)生重大事故。機械故障診斷與監(jiān)測的任務(wù)是對振動信號進行特征參數(shù)提取，并依據(jù)特征參數(shù)進行設(shè)備正常與否的分析以及對特征參數(shù)序列進行數(shù)據(jù)解釋，同時將故障信

2、息傳遞、顯示，并通過適當(dāng)途徑報警、處理。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)條件下，振動故障診斷與監(jiān)測技術(shù)不斷進步，診斷與監(jiān)測系統(tǒng)日趨復(fù)雜，功能不斷擴展、精度也更高。本書系統(tǒng)的介紹了現(xiàn)代機械設(shè)備振動故障診斷與監(jiān)測及故障排除理論與方法。2 機械設(shè)備振動故障監(jiān)測與診斷的意義 從20世紀60年代開始，國際工程科技界開發(fā)了設(shè)備監(jiān)測診斷技術(shù)，在軍事裝備和工業(yè)企業(yè)逐步推行預(yù)知維修和智能維修。近二三十年來國內(nèi)外設(shè)備診斷技術(shù)和研究開發(fā)及應(yīng)用異?；钴S，多種診斷方法已在工廠實際應(yīng)用，常常取得出人意料的實效?，F(xiàn)代設(shè)備監(jiān)測診斷技術(shù)正在成為機電、信息、監(jiān)控、通信、計算機和人工智能等集成技術(shù)，并逐步發(fā)展成為一門多學(xué)科交叉的新興工程科學(xué)技術(shù)。

3、隨著科技的進步與經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)代生產(chǎn)裝備日趨大型化、綜合化、精密化、復(fù)雜化，工藝過程自動化，流水作業(yè)，連續(xù)生產(chǎn)，非計劃停產(chǎn)損失巨大。生產(chǎn)過程對人的依賴程度越來越低，但對設(shè)備的依賴程度越來越高，對設(shè)備技術(shù)狀態(tài)的掌握要求越來越高 ，設(shè)備的安全、可靠與平穩(wěn)運行備受人們關(guān)注。設(shè)備故障監(jiān)測與診斷是提高設(shè)備可靠性的基本技術(shù)手段，而設(shè)備的振動監(jiān)測與診斷是其中的重要技術(shù)途徑，這早已為廣大業(yè)內(nèi)人士所認同。進入21世紀以來，人們追求科學(xué)發(fā)展與和諧社會，人與設(shè)備的和諧至關(guān)重要，振動監(jiān)測與診斷更具實際意義。3 機械設(shè)備振動故障監(jiān)測與診斷3.1汽輪機發(fā)電機組振動故障的監(jiān)測與診斷 處在高速旋轉(zhuǎn)下的汽輪機發(fā)電機組，在正常運

4、行中總是存在著不同程度和方向的振動。對設(shè)備的危害不大，因而是允許的。這里所講的振動，都是指對設(shè)備有危害，超出了允許范圍的振動。 汽輪機發(fā)電機組振動過大時可能引起的危害和嚴重后果有機組部件連接處松動，地腳螺栓松動、斷裂；機座二次澆灌體松動，基礎(chǔ)產(chǎn)生裂縫；汽輪機葉片應(yīng)力過高而疲勞折斷；危機保安器發(fā)生誤動作；通流部分的軸封裝置發(fā)生摩擦或磨損時，還會影響機組的正常熱膨脹，從而進一步引起更嚴重的事故；軸瓦烏金破裂，緊固螺釘松脫、斷裂；發(fā)電機轉(zhuǎn)子護環(huán)松弛磨損，芯環(huán)破損，電氣絕緣磨破，以致造成接地或短路；勵磁機整流子及其炭刷磨損加劇等。振動直接威脅著機組的安全運行。因此，在機組一旦出現(xiàn)振動時，就應(yīng)及時找出引

5、起振動的原因，并予以消除，絕不允許在強烈振動的情況下讓機組繼續(xù)運行。汽輪機發(fā)電機組的振動是一個比較復(fù)雜的問題。造成振動的原因很多，但是只要能抓住矛盾的特殊性，即抓住振動時表現(xiàn)出來的不同特點，加以分析判斷，就有可能找出振動的內(nèi)在原因并予以解決。查找振動原因的實驗有勵磁電流實驗、轉(zhuǎn)速實驗、負荷試驗、和軸承潤滑油試驗。除通過上述幾種試驗來尋找振動的原因外，尚可通過真空試驗或機組外部特性試驗來分析振動原因。汽輪機發(fā)電機組振動異常是運行中最常見的故障之一，其產(chǎn)生的原因是多方面的，也是十分復(fù)雜的，它與制造、安裝、檢修和運行水平有直接關(guān)系。超過允許范圍的振動往往是設(shè)備損壞的信號。振動過大將使汽輪機轉(zhuǎn)動部件如

6、葉片、葉輪等的應(yīng)力超過允許值而損壞：振動嚴重時，可能導(dǎo)致危機保安器誤動作而發(fā)生停機事故以及導(dǎo)致軸承座松動、基礎(chǔ)甚至廠房建筑物的共振損壞等。因此，必須使機組的振動水平保持在規(guī)定的允許范圍內(nèi)。3.2 發(fā)動機振動故障監(jiān)測和診斷 利用振動信號對發(fā)動機進行故障診斷時，由于結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜，且兼有往復(fù)與旋轉(zhuǎn)振動，振動激勵較多，某零件產(chǎn)生故障時，其振動信號常常被其他零部件中的振動信號和大量的隨機噪聲所淹沒。通常為了提高信號的信噪比、提取信號的有效特征信息，常采用的方法有濾波技術(shù)、時域平均、譜分析等方法。3.2.1基于振動的柴油機轉(zhuǎn)速測量 轉(zhuǎn)速是柴油機的一個重要參數(shù)，是柴油機運行狀況的一個綜合體現(xiàn)，是氣體力矩、慣

7、性力矩和負載力矩等共同作用的結(jié)果。常用的柴油機轉(zhuǎn)速檢測方法已經(jīng)十分成熟，如機械式、光電式、霍爾式、頻閃式、高壓油管應(yīng)變法等，然而在實際使用時都需要在柴油機的連接部件或內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)部件上安裝傳感器，操作比較復(fù)雜，增加檢測難度。在對不同車輛進行測量時，須采用不同的檢測手段，不具有通用性。為此，要尋求操作簡單、測量精度較高的基于振動的柴油機轉(zhuǎn)速測量方法。3.2.2車用柴油機振動信號的去噪聲處理 車用柴油機振動存在著不確定因素和非線性作用機制，引起機體振動的振源眾多，振源信息直接或間接地體現(xiàn)在柴油機機體表面的振動上。對于柴油機實測振動信號，振源信息常常被其他零部件運行中的振動信號和大量的隨機噪聲所淹沒。

8、為提高信號的信噪比、提取信號的有效特征信息，通常采用的方法有濾波技術(shù)、時域分析技術(shù)、譜分析技術(shù)等方法。由于無法準確確定信號濾波頻率，不易嚴格按周期采樣，信號頻譜分布又很寬，上述常規(guī)方法無法使用或難以發(fā)揮作用，而經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法是由Huang等發(fā)展的一種新的數(shù)據(jù)分析方法，能有效去除高斯白噪聲對采集信號的干擾，不刪除采集信號中的有用信息，不引入無關(guān)信息，消噪效果好。3.2.3基于小波消噪的柴油機缸蓋振動信號分析 柴油機信號一般為非平穩(wěn)信號，采集傳統(tǒng)的傅里葉分析，顯得無能為力，因為它不能給出信號在某個時間點上的變化情況。而小波分析屬于時頻分析的一種，能夠同時在時頻域中對信號進行分析，所以它能有效地區(qū)

9、分信號中的突變部分和噪聲，從而實現(xiàn)信號的降噪，小波分析對非平穩(wěn)信號消噪有著傅里葉分析不可比擬的優(yōu)點?；谛〔ǚ治鰰r域局域化特性，無論是降噪處理還是特征信號的提取應(yīng)用，小波變換都非常適合。4 電機振動故障的監(jiān)測與診斷4.1基于振動頻譜分析的電動機故障診斷 生產(chǎn)線設(shè)備的運行狀況越來越受到重視，而電動機作為各種設(shè)備的動力源，其連續(xù)，穩(wěn)定運行隊生產(chǎn)起著非常重要的作用。因為在連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)中，如果某臺關(guān)鍵設(shè)備因故障停機，則司內(nèi)大量處于關(guān)鍵部位且位置分散的電動機驚醒狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷工作是非常必要的。而要及時，準確判斷電動機是否發(fā)生故障，故障部位以及故障程度，則需要故障分析人員在充分熟悉被監(jiān)測設(shè)備的基礎(chǔ)上掌握扎實的振動理論知識和一定的頻譜分析能力。4.2永磁直流電動機振動和噪聲分析 電動機振動和噪聲是一個比較老的但有是一個仍然存在和難以解決的問題。引起電動機振動和噪聲的原因很多，大致可以分為電磁因素和機械因素。首先要判別電動機振動由何原因引起的，即電磁和機械原因判定。區(qū)分是電磁原因還是機械原因產(chǎn)生的方法是將電動機運轉(zhuǎn)至最高轉(zhuǎn)速，突然切斷電源，若振動隨之突然減小，振動則是電磁原因引起的；若振動變化不大，則主要是機械原因引起的。5設(shè)備故障監(jiān)測與診斷的