设备状态检测与故障诊断含义和作用.ppt

低频（低于工频的频率） 正常情况下，低频成分往往不存在或者很微量，当其相对增大时就应该作为故障特征频率加以关注。 低频所对应的故障类型分为两种：一种是分数谐波振动，如1/2倍频、1/3倍频、…，且频率成分较多，多数为摩擦及松动故障。例如密封、油封、油挡的摩擦，轴承紧力不足等；另一种是亚异步振动（无整分数倍关系），对应的是流体激振类故障，如旋转失速、喘振、油膜涡动、油膜振荡等。 汽轮发电机组 汽轮机转速5550r/min（转频92.5Hz） 测点①垂直方向 频谱结构显示测点①轴承振动信号存在严重的非线性问题。根据这些情况判断测点①轴承轴瓦存在松动，并由松动而引起摩擦，处于松动与摩擦并存状态。 经拆机检查，发现测点①轴承下轴瓦表面巴氏合金局部龟裂脱落，有摩擦烧伤痕迹（如图所示）。维修中更换了轴瓦，重新调整了轴承间隙，紧固了各联接部位，刮研了轴瓦接触表面使之保持良好的接触。最终恢复了正常。 测点①垂直方向 常见故障的频谱特点 不对中 松动引起的谐波 不平衡 摩擦、松动、油膜涡动 采用频谱分析法找出故障的特征频率，从而确定故障的类型以及发生在哪一元件上。 滚动轴承的诊断方法 齿轮常见故障与特征频率 齿轮的故障诊断 fm～载波频率（啮合频率）； fe～调制频率（旋转频率）。 在频谱图上，以啮合频率fm为中心，以旋转频率fe为间隔，对称分布于fm两侧的频率，称为边频带，简称边带。 结论：振动频率可以判定机器产生振动的原因及部位！ 3.相位 造成工频发生异常增大的原因有突发性不平衡（断叶片、破损等）；渐发性不平衡（腐蚀、结垢等）；以及轴弯曲、轴承间隙等等。 如何区分这些不同的原因呢？ 相位主要用于比较不同振动运动之间的关系（时间差及方位差），或确定一个部件相对于另一个部件的振动状况，在区别相同故障频率的不同故障类型时（特别是不平衡）往往起关键作用。 全息谱图是将在空间相距90°的二个同频率振动合成的轴心轨迹，按频率顺序排列所得到的图形。全息谱图全面反映了在同一测量截面上转子各主要振动分量（如一倍频、二倍频、…）的振幅、频率、相位信息，对区分同一种故障特征频率的不同类型的故障往往能起到很好的作用。 如图1a为X方向的频谱图和Y方向的频谱图，图1b为合成后的二维全息谱图。这种图的优点是它可以反映该测点全面的各阶振动情况及各阶振动的相位关系。 二维全息谱图 X轴方向 Y轴方向 结论：相位可以区分同频率的不同故障！ 在产生振动的诸多因素中，机械部件本身的缺陷占有相当大的比重。由于分析方法的进步和机械特性的深入研究，使得我们有可能通过对振动信号的分析和处理，提取出反映机械特性及其缺陷的信息，用科学方法进行推断，来判明机器所处的工作状态，判断出机器的各种缺陷和故障。现在振动分析已经成为大型旋转机械状态监测和故障诊断技术中的重要手段。 虽然我公司绝大部分都是小型设备，但设备产生振动的机理是一样的。只要投入相应的人员和购买应有的仪器，再经过一段时间的积累，完全可以做到在设备运行中或在基本不拆卸的情况下，掌握设备的运行状态，判定产生故障的部位和原因，并且预测设备运行状态的发展趋势。 2013.5.15 状态检测与故障诊断通俗地讲就是给机器看病。人生病了要找医生，医生对病人的诊断是基于体征检查基础上的分析判断（包括量体温、验血、照X光、心电图、B超、甚至CT等等）。那么对机器故障的诊断就要基于状态检测基础上的综合分析判断（包括测量振动值、观察频谱、波形、轴心轨迹、趋势图等等）。 机器： 测量温度 测量噪音 测量振动值 观察频谱 油液分析 人： 量体温 照X光 B超 CT 状态监测：是指用人工或专用的仪器工具，按照规定的监测点进行间断或连续的(周期)监测，掌握设备运行所处于的状态，判定设备是处于正常状态还是异常状态的一种方法。可监测的设备动态参数有压力、流量、温度、振动、油液与噪声等等。 状态检测的目的在于掌握设备发生故障之前的异常征兆与劣化信息，对设备运行状态进行评估，判定其处于正常或非正常状态，以便事前采取针对性措施，控制和防止故障的发生。 故障诊断：则是根据状态检测所获得的信息，对设备可能要发生的故障进行预报、分析和判断，确定故障的性质、类别、程度、原因和部位，并预测设备状态今后的变化趋势，提出控制故障继续