机电设备振动诊断技术的应用

  • 格式:pdf
  • 大小:105.56 KB
  • 文档页数:1

机电设备振动诊断技术的应用 

◆邹桦 

(湖北工程职业学院,湖北黄石435000) 

【摘要】为了有效掌握机电设备的劣化情况、故障状态及造成劣化 其运动周期是不规则的,它在时间域内的波形不能精确地重复出 的原因,为了尽量避免因增加停机造成生产损失、设备多次解体造 现。振动诊断的基本原理:当零部件间隙(如磨损)、质量分布(如 成过度维修与精度下降、传统感官诊断方法不精准造成诸多失误 不平衡)、配合(如不对中、供油提前角)发生变化时,会使部件间 等,机电设备振动诊断技术应运而生,并且是目前所有机电设备故 的接触冲击发生变化,或产生附加的冲击,传递到机体表面,则表 

障诊断技术中应用最广泛也是最成功的一种诊断方法,主要适用 现为振动的增大(或减小)。通过传感器换成电信号,在测试仪器 

于旋转机械、往复机械、轴承及齿轮等故障的诊断与维修。 的显示屏上显示出波形曲线,再分析、判断。 【关键词】状态监测;故障诊断;故障诊断技术;振动诊断技术 三、机电设备振动诊断技术的应用 

为了有效掌握机电设备的劣化情况、故障状态及造成劣化的 原因,为了尽量避免因增加停机造成生产损失、设备多次解体造成 

过度维修与精度下降、传统感官诊断方法不精准造成诸多失误等, 所以,采用现代的科学的机电设备故障诊断技术成为必然。 

一、机电设备故障诊断技术 

机电设备的检测包括设备动态检测(预防为主)和设备修理 

中的检测(事后修理)。设备动态检测实现了设备维修体制从预 

防维修制向预知维修制的发展。现代企业机电设备的大型化、连 续化、高速化和自动化带来生产率的提高、成本的降低,以及能源 和人力的节约,然而一旦发生故障,就会造成远非过去所比的经济 

损失,因此他们必须采取积极的预测预知的动态检测,即采取预知 维修制。 

预知维修制的基础是机电设备故障诊断技术。机电设备故障 

诊断技术包括状态监测和故障诊断两个组成部分。状态监测主要 

是对机电设备的技术状态进行初步识别。故障诊断是对该技术状 态作进一步分析识别与诊断,分析故障产生的原因、部位,预报其 发展趋势并提出相应措施。 

机电设备故障诊断技术是指利用检测装置获取机电设备运行 过程中产生的机械的、温度的、电磁的各种信号,通过分析这些信 

号识别设备的技术状态是否正常的故障诊断方法。 

二、机电设备振动诊断技术的概念、基本原理 (一)机电设备振动诊断技术的概念 机电设备振动诊断技术是目前所有机电设备故障诊断技术中 

应用最广泛也是最成功的一种诊断方法,究其原因是振动引起的 

机械损坏比重高,故障率可达60%,主要适用于旋转机械、往复机 

械、轴承及齿轮等故障的诊断与维修。 机电设备振动诊断技术是指利用振动传感器拾取机电设备运 行过程中的振动信号,分析振动波形获取有关特征信息,判断机电 

设备技术状态是否正常的一种故障诊断方法。振动信号是反映机 

电设备状态最敏感的振动参数。振动参数是指用于表示振动量大 

小的位移、速度和加速度。 

(二)机电设备振动诊断技术的基本原理 振动是指物体在平衡位置附近作往复运动。它可分为确定性 

振动和非确定性振动(随机振动)两大类。 振动波形是指振动量随时间变化的过程曲线,它有两个基本 

特征量——振幅和频率。振动波形的表达:x(t)=Asin(2-rrf+ ) 

(A——振幅,大小;卜频率,快慢)。 振动参数:振动位移x(t);振动速度v(t)=dx(t)/dt=fAcos 

(2-rrf+ );振动加速度a(t)=dv(t)/dt=.fAsin(2"rrf+ )。 机电设备的振动大部分是随机振动,是一种非确定性的振动, 机电设备振动诊断的内容包括状态监测、分析诊断和故障预 

测三大方面。其具体实施过程可以归纳为以下4个方面,如图 

(一)。 

图1 机电设备诊断实施过程 

(一)信号采集 利用振动测量传感器检测机电设备的振动参数,并将其转成 电信号输出。振动测量传感器也称拾振器,可分为:位移传感器、 

速度传感器和加速度传感器三种,这些参量可以通过微积分电路 

相互转换。常用的有涡流式位移传感器、磁电式速度传感器和压 电式加速度传感器。 

(二)信号处理 

信号处理是将采集到的信号通过振动信号分析仪进行分类、 

处理、加工,获得能表征机电设备特征信号(特征参数)的过程。 

测出的振动波形虽然可以在振动计上直接读取,但是为了正 

确了解机电设备的状态,一般要用数据记录器将波形记录下来,然 

后用各种信号处理技术加以分析。 对振动信号的分析有时域分析和频域分析,常采用振动信号 

的频域分析。因时域分析只能粗略回答机电设备是否有故障,不 能提供故障发生的部位等信息;而频域分析能通过分析振动信号 

的频率成分来了解机电设备的动态特性,并能对机电设备的状态 

作出评价并准确而有效地诊断机电设备故障和对故障进行定位, 

进而为防止故障的发生提供分析依据。 

(三)状态识别 将经过信号处理后的机电设备特征参数与规定的允许参数或 

判别参数进行比较、对比以确定机电设备所处的技术状态,即是否 

存在故障及故障的类型和性质等。 

(四)诊断决策 根据对机电设备状态的判断,决定应采取的对策和措施,同时应 

根据当前信号预测机电设备状态可能发展的趋势,进行趋势分析。 

参考文献: [1 J汪永华,贾芸.机电设备故障诊断与维修,北京:机械工业出版社, 

2013 [2]张翠凤.机电设备诊断与维修技术,北京:机械工业出版社,2013 [3]贾继赏.机械设备维修工艺,北京:机械工业出版社,2007 

273