旋转机械设备简易诊断方法
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旋转机械故障诊断
旋转机械故障诊断主要是通过观察和分析机械运行过程中
的异常现象来判断故障原因。
以下是一些常见的旋转机械
故障诊断方法:
1. 震动分析:通过测量机械运行时的振动幅值和频率,分
析振动的特点和变化趋势,判断故障位置和类型。
常见的
故障类型包括不平衡、轴承损坏和轴承松动等。
2. 温度监测:通过测量机械的各个部件的温度,判断是否
存在过热的情况。
过高的温度可能是由于摩擦、润滑不良
或散热不良等原因引起的故障。
3. 声音分析:通过对机械工作过程中产生的声音进行分析,判断是否存在异响或噪音。
噪音可以是由于轴承损坏、齿
轮磨损或螺栓松动等引起的。
4. 润滑油分析:通过对机械润滑油的化学成分和物理性质
进行分析,判断是否存在金属粉末、水分或杂质等异常。
这些异常可能是由于零件磨损或润滑油质量不佳引起的故障。
5. 可视检查:通过对机械各个部件的外观进行检查,观察
是否存在磨损、裂纹或松动等现象。
这可以帮助诊断轴承、齿轮和联接件等部件的故障。
以上是常见的旋转机械故障诊断方法,诊断时可以结合多
种方法综合分析,准确判断和定位故障原因,以便及时进
行修复或更换有问题的部件。
《旋转机械故障诊断与预测方法及其应用研究》篇一一、引言旋转机械广泛应用于各种工业领域,如风力发电、航空航天、交通运输等。
然而,由于长时间运行和复杂的工作环境,旋转机械经常会出现各种故障,如轴承磨损、齿轮断裂等。
这些故障不仅影响设备的正常运行,还可能导致严重的安全事故。
因此,对旋转机械进行故障诊断与预测显得尤为重要。
本文将介绍旋转机械故障诊断与预测的方法及其应用研究。
二、旋转机械故障诊断与预测方法1. 基于振动信号分析的方法振动信号分析是旋转机械故障诊断与预测的常用方法。
通过传感器采集设备的振动信号,对信号进行时域、频域和时频域分析,可以提取出设备运行状态的特征信息。
当特征信息超过设定的阈值时,即可判断设备存在故障。
此外,还可以通过对比历史数据,预测设备未来可能出现的故障。
2. 基于声音信号分析的方法声音信号分析是另一种有效的故障诊断与预测方法。
通过采集设备的声波信号,对信号进行频谱分析和声强分析,可以判断设备的运行状态和故障类型。
该方法具有非接触式、实时性强的优点,适用于对复杂工作环境下的设备进行故障诊断。
3. 基于数据驱动的智能诊断方法随着人工智能技术的发展,基于数据驱动的智能诊断方法在旋转机械故障诊断与预测中得到了广泛应用。
该方法通过收集设备的运行数据,利用机器学习、深度学习等算法对数据进行训练和建模,实现对设备运行状态的监测和故障预测。
该方法具有准确度高、适应性强、可扩展性强的优点。
三、旋转机械故障诊断与预测方法的应用研究1. 在风力发电领域的应用风力发电是旋转机械的重要应用领域之一。
通过采用振动信号分析和声音信号分析等方法,可以对风力发电机组的齿轮箱、轴承等关键部件进行实时监测和故障诊断。
同时,采用基于数据驱动的智能诊断方法,可以实现对风力发电机组运行状态的预测和优化,提高设备的可靠性和效率。
2. 在航空航天领域的应用航空航天领域对设备的可靠性和安全性要求极高。
采用基于振动信号分析和声音信号分析等方法,可以对航空发动机、螺旋桨等旋转机械进行实时监测和故障诊断。
《旋转机械故障诊断与预测方法及其应用研究》篇一摘要:本文重点研究了旋转机械的故障诊断与预测方法,详细分析了现有的技术手段、优缺点及其在实践中的应用。
文章通过探讨各种诊断和预测方法的原理、算法、应用场景以及在实际工业环境中的效果,旨在为旋转机械的维护与检修提供更加高效、可靠的解决方案。
一、引言旋转机械作为工业生产中不可或缺的一部分,其运行状态直接关系到生产效率和设备安全。
因此,对旋转机械的故障诊断与预测显得尤为重要。
本文将详细介绍旋转机械故障诊断与预测的背景、意义及研究现状。
二、旋转机械故障诊断与预测的基本原理及方法1. 传统诊断方法传统诊断方法主要包括人工听诊、视觉检查、振动检测等。
这些方法主要依赖于专家的经验和知识,通过观察和检测设备的异常现象进行故障判断。
然而,这些方法存在主观性较强、效率较低、易受人为因素影响等缺点。
2. 现代诊断与预测方法(1)基于信号处理的诊断方法:通过采集设备的振动、声音等信号,利用信号处理技术对信号进行分析和处理,提取出故障特征,从而判断设备的运行状态。
(2)基于人工智能的诊断与预测方法:包括神经网络、支持向量机、深度学习等。
这些方法能够通过对大量数据进行学习和分析,建立设备的故障模型和预测模型,实现设备的智能诊断和预测。
三、各种诊断与预测方法的优缺点分析1. 传统诊断方法的优点在于简单易行,对于经验丰富的专家来说,能够快速定位故障。
然而,其缺点也较为明显,如主观性较强、效率较低、易受人为因素影响等。
2. 现代诊断与预测方法的优点在于能够处理大量数据,提高诊断和预测的准确性,同时减少人为因素的干扰。
然而,这些方法也存在计算复杂、对数据质量要求较高等问题。
四、旋转机械故障诊断与预测方法的应用研究1. 在制造业的应用:通过采用智能诊断和预测技术,实现对生产线上旋转机械设备的实时监测和故障预警,提高生产效率和设备运行安全性。
2. 在能源领域的应用:在风力发电、水力发电等能源领域,通过采用振动检测和信号处理技术,实现对风力发电机组、水轮机等设备的故障诊断和预测,保障能源供应的稳定性和安全性。
旋转机械碰摩故障诊断案例分析综近年来,随着工业化的快速发展,旋转机械在各个领域中扮演着重要的角色。
然而,由于长时间的运转和各种外界因素的干扰,旋转机械碰摩故障时有发生。
因此,对于旋转机械碰摩故障的诊断和分析显得尤为重要。
本文将通过几个实际案例,来探讨旋转机械碰摩故障的诊断与分析方法。
案例一:轴承碰摩故障在某工厂的生产线上,一台旋转机械突然出现了异响和振动的问题。
经过初步观察,发现该机械的轴承存在异常现象。
为了进一步分析问题的根源,工程师们使用了振动分析仪器进行了测试。
测试结果显示,该机械的振动频率超过了正常范围,且振动的主要频率为轴承的固有频率。
基于此,工程师们初步判断该机械的问题可能是由于轴承碰摩引起的。
为了确认诊断结果,工程师们进行了更加详细的检查。
他们拆卸了该机械的轴承,并对其进行了仔细观察。
结果显示,轴承表面出现了明显的磨损和划痕。
通过进一步的分析,工程师们发现,该机械在运行过程中,轴承润滑油的供给存在问题,导致轴承摩擦增大,最终引发了碰摩故障。
案例二:齿轮碰摩故障在另一家工厂的生产线上,一台旋转机械的齿轮出现了异常噪音。
工程师们利用红外热像仪对该机械进行了检测。
结果显示,齿轮的温度异常升高,表明存在摩擦和碰摩的问题。
为了进一步确定问题的原因,工程师们拆卸了该机械的齿轮,并进行了详细的观察。
他们发现,齿轮表面存在明显的磨损和齿面断裂现象。
通过与其他部件的对比,工程师们发现该机械的齿轮硬度不足,无法承受正常的工作负荷,从而导致了碰摩故障的发生。
综合分析与讨论通过以上两个案例的分析,我们可以得出一些共同的结论。
首先,振动和噪音是旋转机械碰摩故障的常见表现。
通过振动分析仪器和红外热像仪等先进工具的应用,可以有效地检测和诊断碰摩故障。
其次,对于旋转机械的碰摩故障,常见的原因包括润滑不良、材料问题、设计缺陷等。
因此,在日常维护和保养过程中,应加强对润滑系统的检查和维护,并确保材料的质量和齿轮的设计符合要求。
《旋转机械故障诊断与预测方法及其应用研究》篇一一、引言旋转机械作为工业生产中不可或缺的重要设备,其稳定运行对生产效率和产品质量具有重大影响。
然而,由于操作环境复杂、维护不当或设备老化等因素,旋转机械常会出现各种故障。
这些故障如不及时发现和处理,可能会对生产造成巨大损失。
因此,对旋转机械的故障诊断与预测显得尤为重要。
本文将重点研究旋转机械的故障诊断与预测方法,以及其在工程实践中的应用。
二、旋转机械故障诊断与预测方法(一)基于信号处理的诊断与预测方法1. 信号采集:通过传感器技术,实时采集旋转机械的振动、声音、温度等信号。
2. 信号处理:利用信号处理技术,如频谱分析、小波变换等,对采集的信号进行预处理和特征提取。
3. 故障诊断与预测:根据处理后的信号特征,结合专家系统或模式识别技术,实现故障的诊断与预测。
(二)基于机器学习的诊断与预测方法1. 数据预处理:对历史故障数据进行清洗、标注和整理,构建故障数据集。
2. 模型训练:采用机器学习算法,如支持向量机、神经网络等,对故障数据集进行训练,建立故障诊断与预测模型。
3. 模型应用:将训练好的模型应用于实际场景中,实现旋转机械的故障诊断与预测。
(三)基于深度学习的诊断与预测方法深度学习通过模拟人脑神经网络的工作方式,可以自动提取数据的深层特征。
在旋转机械的故障诊断与预测中,深度学习模型可以更好地处理复杂、非线性的故障数据。
常见的深度学习模型包括卷积神经网络、循环神经网络等。
三、旋转机械故障诊断与预测方法的应用研究(一)在设备维护中的应用通过实时监测和诊断旋转机械的故障,可以及时发现潜在的问题并采取相应的维护措施,从而避免设备停机或损坏。
这不仅可以提高设备的运行效率,还可以延长设备的使用寿命。
(二)在生产管理中的应用通过对旋转机械的故障进行预测和预警,可以提前制定生产计划和调整生产安排,避免因设备故障而导致的生产延误和资源浪费。
这有助于提高生产效率和产品质量。
旋转机械故障相关诊断技术范文一、引言:旋转机械在工业生产中占据着重要的地位,如电机、风机、水泵等。
这些机械设备的正常运行对于工业生产中的连续性和效率有着至关重要的影响。
然而,由于长期的使用和运转,旋转机械往往会出现各种故障,影响其正常运行。
因此,对旋转机械的故障进行及时准确的诊断非常重要。
本文将介绍几种常用的旋转机械故障诊断技术,包括振动分析、红外热成像、声音诊断、油液分析等。
这些技术可以通过检测旋转机械的振动、温度、声音、油液等参数来检测故障,准确判断故障的原因和程度,为维修和保养提供科学依据。
二、振动分析:振动分析是一种常用的旋转机械故障诊断方法。
通过检测旋转机械的振动信号,分析其频谱和特征,可以判断出故障的类型和位置。
常见的故障类型包括轴承故障、不平衡、偏心、齿轮故障等。
振动分析的基本原理是利用传感器检测旋转机械产生的振动信号,然后通过信号处理和频谱分析来得到故障特征。
常用的振动传感器包括加速度传感器和速度传感器。
振动分析一般分为时域分析和频域分析两种方法。
时域分析是通过对振动信号的波形进行分析,来判断故障的类型。
常见的时域分析方法有峰值幅值分析、包络分析等。
频域分析是通过将振动信号转换为频谱信号,来判断故障的位置。
常见的频域分析方法有傅里叶变换、功率谱分析等。
三、红外热成像:红外热成像是一种通过检测物体表面的红外辐射来获取其温度分布的技术。
在旋转机械故障诊断中,可以利用红外热成像仪来检测机械的温度分布,从而判断是否存在异常热点,进而确定故障的位置和严重程度。
在旋转机械中,故障常常伴随着局部摩擦、磨损或电流异常等现象,这些异常会导致机械产生异常的热量。
通过红外热成像仪可以直观地观察到这些热点,从而准确诊断故障。
在使用红外热成像仪进行故障诊断时,需要注意机械运行时的环境温度对诊断的影响,以及机械表面的反射率等因素的影响。
四、声音诊断:声音诊断是一种通过检测机械产生的声音信号来诊断故障的技术。
旋转机械设备简易诊断方法一、旋转机械运转产生的振动机械振动中包含着从低频到高频各种频率成分的振动,旋转机械运转时产生的振动也是同样的。
轴系异常(包括转子部件)所产生的振动频率特征如下:二、对象设备的选择从效率和效果方面来看,将工厂内所有设备都作为简易诊断对象是不可取的。
从技术方面看,有可以诊断的设备也有不可诊断的设备。
因此选择对象设备时必须充分探讨,选择标准如下:1)与生产直接有关的设备2)虽然是附属设备,但故障引起的破坏性大的设备3)由于故障,有再次损坏可能性的设备4)维修成本高的设备三、检测周期为使机械设备的异常在初期阶段就能被发现,必须对设备进行定期检测,检测周期的长短要视异常程度大小而定。
异常严重的必须缩短检测周期。
这一点非常重要,但是,不看必要性,过分缩短检测周期是不经济的。
决定检测周期时必须注意:·设备过去的异常履历和发生异常的周期·设备的劣化速度对过去有异常履历的设备,检测周期应为发生周期的1/10以下。
而象磨损故障这一类劣化是慢慢进行的设备,检测周期即使长一点也是足够的。
但是对于高速旋转体,故障一旦产生立即会导致故障的设备,希望每天检测或在线监测。
以下是各类设备的标准检测周期(是一个基本周期),如检测数据变化加剧或达到判定基准的注意区域时,必须缩短检测周期。
一般情况下,轴承劣化初期,劣化是慢慢进展的,这时如不作适当处置,劣化就会激烈进展,因此,对轴承来说,检测周期应比其它设备或部件短,尽可能每天检测较放心。
另外,检测周期不应固定不变。
如果,检测值同判定基准对照处在很正常状态时,则周期可固定不变,但当进入注意区域时,检测周期应缩短,这一点很重要。
四、检测诊断点:检测点最好是在轴承壳体部位,应选择探头与机械接触良好。
刚性高的部位作为测点,测低频振动时,三个方向都测(轴向、水平、垂直),一般轴向和水平向都在轴心同高度测。
要求在三个方向测是因为各种故障引起的振动发生在不同的方向上。
例如,不平衡一般是水平方向振动出现异常,不对中是轴向,松动是上下方向。
但测高频振动时,只要选择最容易测的一个方向即可(一般是垂直方向),这是因为滚动轴承上产生的振动是全方位各方向传递的。
测量点选择大多数情况从效率方面考虑,并结合设备结构的特点,目的要最容易测到所产生的劣化现象。
测点选好,检测的方向也限定了。
确定测点后,每次在同一点检测这一点非常重要,因对高频振动而言,检测点位置差数mm。
振动显示值可相差6倍,另外,检测面状态影响很大,必须除去检测点的油漆和油污,选尽可能平滑的面作为测点(冲孔作标记号不好,接触不好)。
五、简易诊断原理如果滚动轴承内圈、外圈或滚动体有损伤,那么,在滚动中,各部件相互接触时会发生机械冲击,从而产生冲击脉冲,随着损伤程度的不同,冲击脉冲值也不同。
以振动方式取得的冲击脉冲如图(1)所示的那种高频衰减振动波形,因此,轴承损伤可根据这种振动加速度来诊断(振幅越大,说明损伤越严重)。
(一)用图2(a)所示的冲击波形峰值(p)或用图2(b)所示的冲击波形绝对值处理后的平均值(A)都能诊断异常,基本上是一致的。
一般情况下,考虑到显示值的稳定性,用平均值进行诊断。
但转速低时(300rpm以下)平均值变动小、正常、异常难以判断。
因此,用峰值进行诊断较好。
(二)另外。
看峰值、平均值的大小关系(即P/A比值大小关系),也可以大致判断轴承异常。
如图3(a)所示,P/A值大时,轴承有损伤。
图3(b)所示,P/A值小时,往往是润滑不良或者有磨损异常。
六、判定标准判断旋转机械设备是否正常的标准一般有以下三种,对具体设备选用哪种判定标准,必须充分探讨。
(一)绝对判定基准同一部位的检测值与绝对判定基准比较,判定设备是良好/注意/不良状态。
绝对标准是经过大量振动试验,现场振动测试以及一定的理论研究而总结出来的标准。
(二)相对判定基准同一部位定期检测,将正常时的振动值作为初始值,看定期检测值是初始值的几倍,以此来判断设备状态。
一般振动值为原始基准2倍时,需加强监测,低频振动增大到原始基准4倍时需检修,高频增动增大到原始基值6倍时需检修。
(三)相互判定基准同种设备有多台时,可在同一条件(运转,基础)下检测,进行相互比较判断。
七、日本新日铁公司,从长期维修的数据中得到经验:(一)绝对判定基准当被诊断的设备设有本身的绝对判断基准时,先用如下的判断基准诊断注:1)如以上设备范围内此基准不适用时,可用相对判定基准或相互判定基准2)在轴承部位(V、H、A三向)各测三次振动值。
3)将每点所测的三次数据平均,求得M值,再判断设备状态。
根据高频振动诊断滚动轴承损伤的绝对判定基准。
目前有几个正在使用,这些绝对值判定基准都是根据以下事项制成的。
·异常时振动现象的理论考察(特征频率、公式等)·根据测试,搞清振动现象(波形图、频率图等)·检测数据的统计评价(多次检测取平均值)·国内外参考文献,振动标准的调查(参考图谱,参照标准等)(二)相对判定基准当绝对判定基准不适用时,可用下述方法求得判定基准值来判断设备有无异常。
1)相对判定基准值确定程序如下:·先确认对象设备是在正常状态·然后确定检测点·在同一测点上测25次以上(每次重新接触测定)·每个测点,从测定值计算平均值(Mg)和标准差(σ)·用下式,可求得达到注意状态的平均值(M C)以及达到危险状态的平均值(Md)。
注意域的平均值(Mc)=Mg+2σ危险域的平均值 (Md) =Mg+3σ但是,也有可能刚超过M C时,就到了危险状态,这样正常和危险就不明确了。
所以划出一个注意区域:检测值在Mc 以下时判为正常;在Mc 和Md 之间即为正常和危险不能确定的状态(不明状态或注意区域)。
2)利用上述基准进行设备诊断时,应注意以下几点:·在同一测点测三次,将三次平均值作为检测值和相对判定基准比较、判定。
·检测时在同一位置,按压力大小和方向都不变。
·求Mc和Md时,假定不明状态和危险状态时检测值分布的标准差同正常状态时是同样的(σ相同)·用Mc作注意状态基准,Md作为危险状态基准时:a.尽管设备处于正常状态,但判定为不明状态的概率仍有2.3%,判定为危险状态的概率仍有0.1%b.当对象设备处于不明状态时,(检测值等于Mc时)判定正常或不明状态的概率各为50%,判定为危险状态的概率为15.9%c.当检测值等于Md时,对象设备达到危险状态,这时,判定为正常状态的概率仍有15.9%。
为减少判断误差,应遵守各项注意事项进行检测,这些注意事项对任何一种检测值的分散性都减小的(用标准差的平方表示检测值的分散程度)。
特别是取三次读数的平均值作为检测值时,分散性就减小到1/3,误判概率就能降低。
·从正常状态的振动测定结果求得的Mc和Md这些标准,还有待于根据设备特征,过去的维修数据,今后的维修数据,实施维修的状况,再求得最佳的绝对判定基准。
(通过过去与现在的实际情况而定出)(三)相互判定基准同一规格各设备在同条件下,有多台运转时,在设备同一部位检测相互比较,由此掌握设备的异常程度。
注:适用于所有滚动轴承的绝对判定标准是不存在的。
因此,设备维护中绝对判定标准和相对判定标准都需要。
从两方面综合进行探讨。
(四)绝对判定基准一例:1)直线连接转速轴和轴径交修正轴一点2)从此点引纵线交A、B线上两点3)再引二横线交a、b二点,即为判定基准:a值以下:正常b值以上:危险例:转速600rpm,轴径70mm时,图中判定值是:正常 0.18以下危险 0.56以上八、简易诊断注意点(一)不同种类的滚动轴承有异常时往往产生高频振动和低频振动,因此诊断异常时要用速度档测低频振动,用加速度档检测高频振动,根据两者结果进行诊断很重要。
(二)检测点最好是轴承外壳部位,测振动速度时,水平、垂直、轴向三个方向都测,测振动加速度时,选三个方向中的任意一个。
(三)应尽可能两个标准(绝对判定基准、相对判定基准)都参考。
(四)滚动轴承如本身无异常,只是润滑不良,则振动电平(尤其是高频振动电平会增大)因此,只凭振动大这一点不能马上判断为异常。
首先要确认润滑状态。
缺油时,给油后再测(给油后数小时——数天后检测)。
九、劣化倾向管理表该表目的是记录和保存检测值,以便根据过去的检测记录来制定今后的维修计划,这类倾向管理表要制作得使用者容易管理。
下面事项必须记入,这样一旦中途换人或发生异常时要做精密诊断都是有用的。
1)工厂名称(设备号)2)设备名称3)主要设备规格(转速、输出功率、轴承型号等)4)简单的设备结构图5)检测参数6)检测位置、方向7)检测周期(大多数设备发生振动原因是不平衡,所以一般检测周期为一个月)8)判定基准9)初期值(正常值也行)10)测试备件11)检测值(时间、数值)12)维修实绩13)劣化倾向管理图表。