设备状态监测与故障诊断技术第2章-设备故障诊断的基本ppt课件

1、第二章 设备缺点诊断的根本概念学习目的：经过本章的学习，了解设备缺点诊断的一些根本概念和根本方法，明确设备缺点诊断的重要目的形状维修；掌握设备与设备缺点的根本概念，全面、深化了解设备缺点的概念、缘由、机理、类型、方式、特性、分析及管理；了解设备缺点诊断的根本方法和分类，对设备缺点诊断方法有一个框架性的认识；熟知设备维修方式的开展与形状维修，认识设备缺点诊断技术与形状维修的“因果关系。2022/7/161.第一节 设备与设备缺点一、设备的系统构成从系统论的观念，设备是由有限个“元素，经过元素之间的“联络，按照一定的规律聚合而构成的。系统中的“元素与“元素间的联络这一总体称为系统的“构造。 系统的

2、根本性质取决于元素的性质及其间联络的性质；系统的 行 为 取决于系统的根本性质及系统同外界的关系如输入、客观环境的影响和作用等系统的功能：设计中所要务虚现且能完成一定义务的部分人们所需求的按设备构造与功能可分为3类：简单系统、复合系统、复杂系统2022/7/162.第一节 设备与设备缺点二、缺点概念 设备的缺点，是指系统的构造处于不正常形状，并可导致设备相应的功能失调，致使设备相应行为输出超越允许范围，这种不正常形状称为缺点形状。美国政府AD报告(AD-A208917)的缺点定义： 呵斥安装、组件或元件不能按规定方式任务的一种物理形状。系统的元素及其联络不正常的缘由：系统的输入超越它允许的范围

3、所在任务环境变化不正常；虽在正常环境下任务，但元素及其联络的形状变化超越允许的范围；上述两者的结协作用。2022/7/163.三、缺点缘由与缺点机理 缺点缘由是指引起缺点方式的缺点机理。在应力和时间等条件下，导致发生缺点的物理、化学、生物或机械过程，称为缺点机理。如蠕变、腐蚀、磨损、冲击、疲劳、受热等。第一节 设备与设备缺点2022/7/164.四、缺点类型和缺点方式 设备及其各分系统、各部件、各元器件的缺点种类繁多，表现方式多样。其缺点类型分法如下： 按缺点性质分，工程上有两种不同性质的缺点等级：暂时性缺点延续性缺点 ：指在一定条件下，系统所产生的功能上的缺点，经过调整系统参数或运转参数，而

4、不需求改换零部件，就可以恢复系统的正常功能。永久性缺点：指必需经过改换或修复后才干消除缺点。由某些零部件损坏而引起，包含完全性缺点和部分性缺点。第一节 设备与设备缺点2022/7/165. 按缺点与时间的关系和有无开展过程分：突发性缺点 ：普通带有破坏性、发生时间短暂，出现缺点前无明显征兆。如轴承忽然的断裂、汽车轮毂缺点。渐发性缺点 ：指在设备运用过程中某些零部件因疲劳、腐蚀、磨损等使性能逐渐下降，最终超出允许值而发生的缺点。具有一定的规律性，可以经过早期形状监测和缺点预告来预防，缺点事件中所占比重较大。联络：渐发性缺点可向突发性缺点转化。如零部件磨损到一定程度。第一节 设备与设备缺点2022

5、/7/166. 按缺点严重程度和危险性分：破坏性缺点危险性缺点 ：突发性、永久性，往往危及设备和人生平安。非破坏性缺点平安性缺点：渐发性、部分性，暂时不会危及设备和人身平安。 按缺点缘由分：外因缺点 ：操作不当、环境条件恶化而呵斥的缺点。如设备的超速运转、调理系统的误动作。错用性缺点 应该想方设法杜绝或减少：执行严厉设备操作规程 制止超温、超压、超速、超负荷运转等。内因缺点 ：因设计、制造方面存在的潜在隐患而呵斥的缺点。如设计的薄弱环节、制造剩余应力和变形、 资料的缺陷等。磨损性缺点、固有薄弱性缺点2022/7/167第一节 设备与设备缺点. 按缺点相关性分：相关缺点间接缺点：由设备其他部件非

6、本部件引起。如油路系统供油缺点，呵斥轴承断油而烧瓦缺点。非相关缺点直接缺点：因零部件的本身要素引起。 按缺点发生的时期分：早期缺点 ：由设计、加工或资料的缺陷，在设备投入运转的初期经常性的出现缺点，缺点率较高。经过磨合、暴露、处置、完善后，得到改善，如齿轮、轴承、摩擦副等的“跑合，振动值下降。运用期缺点：在设备有效寿命期内，由外部缘由运转环境、条件等和内部缘由系统特性、零部件缺点等要素呵斥。振动值恒定、缺点率根本恒定，且设备大部分时间处于这种形状。后期缺点耗散期缺点：因设备长期运用，出现零部件逐渐磨损、疲劳、老化等景象，而使系统功能退化，引起突发性、危险性、全局性的缺点。此阶段缺点率呈上身趋势

7、，应及时改换失效零部件，防止事故。2022/7/168第一节 设备与设备缺点.“浴盆曲线Bath-tub Curve 早期运用期后期故障率设备缺点率曲线该分类方法，按缺点发生的时期分类，对设备的维修任务具有艰苦意义。运用时期2022/7/169. 按缺点的发生、开展规律性分随机缺点有规那么缺点 按缺点的表现方式分 构外型缺点如裂纹、磨损、腐蚀、配合松动等 参数型缺点如共振、流体涡动、过热等 对缺点进展分类的目的是为了弄清不同的缺点性质，从而采取相应的诊断方法。当然，人们特别关怀的是破坏性的或危险性的、突发性的、全局性的缺点，以便及早采取措施，防止灾难性事故的发生。 2022/7/1610第一节

8、 设备与设备缺点.缺点方式：缺点方式是缺点景象的一种表征，相当于医学上的疾病病症。如断裂、磨损、腐蚀、黏合、剥离、松弛；泄露、堵塞、溶融、蒸发；间隙、变形、外表粗糙、性能变化；失真、杂音、异常振动；油质劣质、资料老化蜕变；积炭、击穿、开路、短路；不稳定、污染等，缺点方式是由某种缺点机理引起的结果景象。 按缺点机理来分，常见的缺点方式有：磨损如摩擦磨损、腐蚀磨损、微动磨损、冲蚀和气体蚀及接触疲劳磨损等，腐蚀如气液腐蚀、化学腐蚀、应力腐蚀等，老化如变脆、变软或软化发黏等，构造失效如失稳、断裂、疲劳、变形过大等，系统失效如机械配备中的松、堵、挤、漏、不平衡、不对中等，电气系统中失灵、失控、接触不良，

9、以及污染如熄灭剂、毒气等。2022/7/1611第一节 设备与设备缺点.五、设备缺点的根本特性 设备缺点多种多样，少数行为和特征较明显，可用某种物理方法直接检测，而多数缺点情况比较复杂，特别是复杂系统，其缺点与征兆之间不存在一一对应的简单关系，更使问题复杂化。普通地，设备缺点具有如下特性：层次性 对于复杂系统/设备，其构造可划分为系统、子系统、部件、元件等各层次，功能也可划分为假设干层次。根据缺点、征兆的不同层次，在缺点诊断中可以采取层次诊断模型和层次诊断战略。传播性 两种传播方式横向传播：零件、元件的缺点引起层内其他零部件的功能失常；纵向传播：零件、元件的缺点相继引起部件、子系统、系统的缺点

10、。2022/7/1612.放射性 某部件的缺点能够引起其他部件出现异常，如转子轴系某轴承的缺点，引起其他轴承的振动增大，但是该轴承本身的振动变化反而不明显。相关性 一缺点能够对应假设干征兆，而某一征兆能够对应假设干缺点，导致缺点与征兆之间出现错综复杂的关系，它加大了缺点诊断的困难。延时性 缺点的发生、开展以及缺点的传播，表现出一定的时间过程。由缺点的传播时间可以判别缺点的性质和位置。缺点时间，与包括横向传播和纵向传播的缺点空间，一同构成缺点域。不确定性 缺点和征兆信息具有随机性、模糊性，加上某些信息的不确知性，组成了信息的不确定性。2022/7/1613第一节 设备与设备缺点.六、缺点管理做好

11、宣传教育任务，调动全员参与缺点管理任务。从根底任务抓起，严密结合消费要求和设备现状，确定设备缺点管理的重点。作好设备的缺点记录，填好原始凭证，以保证信息的及时性、准确性。进展缺点的统计、整理和分析。采用监测仪器和诊断技术，对重点设备的重点部位进展有方案的监视活动，以发现缺点的征兆和信息。针对缺点的缘由、类型，不同设备的特点采取不同的对策，建立适宜本企业的设备维修管理制度。建立缺点查找逻辑程序。 缺点分析，指为了确认与鉴定潜在缺点与实践缺点，探求缺点发生的缘由与机理、缺点的发生概率与判别缺点的后果，研讨缺点预防对策而对设备进展逻辑分析与系统调查的技术活动与管理活动。缺点分析是缺点管理的重要内，经

12、过分析，来预防、消除缺点，提高设备的可靠性、平安性。2022/7/1614.第二节 设备缺点诊断的根本方法和分类一、设备缺点诊断的根本方法 设备缺点的复杂性和设备缺点与征兆间关系的复杂性，使得缺点诊断成为了一个探求性的过程。如前所述，缺点诊断是一门交叉学科，须从多学科中广泛探求有利于缺点诊断的原理、方法和手段。1传统的缺点诊断方法首先是利用各种物理的和化学的原理和手段，经过伴随缺点出现的各种物理和化学景象，直接检测缺点。可以利用振动、声、光、热、电、磁、射线、化学等多种手段，观测器变化规律和特征，直接检测和诊断缺点。 特点：笼统、快速，非常有效，只能检测部分缺点。2022/7/1615.第二节

13、 设备缺点诊断的根本方法和分类其次，利用缺点所对应的征兆来诊断缺点是最常用、最成熟的方法。以旋转机械为例(振动、频谱特性信息)：在诊断过程中， 首先分析从设备运转中获取的各种信息，提取信号中的各种特征信息，从中获取与缺点相关的征兆，利用征兆进展缺点诊断。特点：利用征兆进展缺点诊断往往是一个反复探求和求解的过程。2022/7/1616.第二节 设备缺点诊断的根本方法和分类2缺点的智能诊断方法在传统诊断方法的根底上，将人工智能的实际和方法用于缺点诊断，构成了缺点智能诊断方法。它是设备缺点诊断的主要方向。人工智能：使计算机完成原先由人才干做的智能义务，如推理、了解、规划、决策、笼统、学习等；专家系统

14、：是实现人工智能的重要方式，被广泛用于诊断、解释、设计、规划、决策等各个领域。 2022/7/1617.第二节 设备缺点诊断的根本方法和分类3缺点诊断的数学方法利用各学科的最新科技成就，各种有效的数学工具来进展设备缺点诊断的技术。诸如基于方式识别的诊断方法，基于概率统计的诊断方法，基于模糊数学的诊断方法，基于可靠性分析和缺点树分析的诊断方法，以及神经网络、小波变换、分形几何等。2022/7/1618.第二节 设备缺点诊断的根本方法和分类3缺点诊断的数学方法利用各学科的最新科技成就，各种有效的数学工具来进展设备缺点诊断的技术。诸如基于方式识别的诊断方法，基于概率统计的诊断方法，基于模糊数学的诊断

15、方法，基于可靠性分析和缺点树分析的诊断方法，以及神经网络、小波变换、分形几何等。2022/7/1619.二、设备缺点诊断的分类1按诊断对象分类 旋转机械诊断技术 ：汽轮发电机、燃气轮机组、紧缩机组、 水轮机组、风机及泵等； 往复机械诊断技术：内燃机、往复式紧缩机、泵等； 工程构造诊断技术：海洋平台、金属构造、框架、桥梁等；2022/7/1620第二节 设备缺点诊断的根本方法和分类按照设备缺点诊断对象、参数、目的等有不同的分类方法。. 运载器和安装诊断技术：飞机、火箭、航天器、舰艇、火车、 汽车、坦克、火炮、装甲车等； 通迅系统诊断技术：雷达、电子工程等； 工艺流程诊断技术：消费流程、传动安装、

16、冶金压延等设备。 2022/7/1621第二节 设备缺点诊断的根本方法和分类.2022/7/1622第二节 设备缺点诊断的根本方法和分类2按诊断参数分类 振动：适用于旋转机械、往复机械、轴承、齿轮等。振动诊 断是一切缺点诊断技术中运用最广泛的诊断方法，由 振动产生的机器缺点约有60%。 温度红外：适用于工业炉窑、热力机械、电机、电器等。 声学：适用于压力容器、往复机械、轴承、齿轮等。 光学：适用于探测腔室和管道内部的缺陷。如光学探伤法。 油液污染 ：适用于齿轮箱、设备光滑系统、电力 变压器等。. 无损检测：采用物理化学方法，用于关键零部件的缺点检测。 压力：适用于液压系统、流体机械、内燃机和液

17、力耦合器等。 强度：适用于工程构造、起重机械、锻压机械等。 外表形貌：适用于设备关键零部件外表检查和管道内孔检查等。 工况参数：适用于流程工业和消费线上的主要设备等。 电参数：适用于电机、电器、输变电设备、电工仪表等。2022/7/1623第二节 设备缺点诊断的根本方法和分类.3按诊断的目的和要求分类 功能诊断与运转诊断 功能诊断：是对安装的机器设备或刚维修的设备检查其功能能否正常，并根据检查结果对机组进展调整，使设备处于最正确形状；运转诊断：对正在运转的设备进展形状诊断，了解其缺点的情况。 定期诊断和延续诊断 定期诊断是每隔一定时间对检测的设备进展测试和分析；延续诊断是利用现代测试手段对设备

18、延续进展监控和诊断。 直接诊断和间接诊断直接诊断是直接根据主要零部件的信息确定设备的形状，如主轴的裂纹、管道的壁厚等；间接诊断是利用二次诊断信息来判别主要零部件的缺点，多数二次诊断信息属于综合信息，如利用轴承的支承油压来判别两根转子对中情况。2022/7/1624第二节 设备缺点诊断的根本方法和分类.3按诊断的目的和要求分类 常规工况与特殊工况诊断 常规工况：在机器设备常规运转工况下进展检测和诊断；特殊工况：在机器设备启动或停机的特殊工况下进展检测和诊断。 在线诊断和离线诊断 在线诊断是指对大型、重要设备的检测信号进展自动、延续、定时地进展采集与分析，及时诊断出现的缺点；离线诊断是经过数据采集

19、器将现场的信号记录并存储起来，再回放到计算机或直接进展分析。中小型设备常用离线诊断2022/7/1625第二节 设备缺点诊断的根本方法和分类.振动监测手段的分类和选用2022/7/1626.简易诊断形状监测 内容：识别有无缺点明确缺点严重程度作出缺点趋势分析由设备维修人员在现场进展精细诊断缺点诊断 内容：确定缺点部位确定缺点缘由提出维建筑议由设备诊断人员在现场或中心进展4按诊断方法的完善程度分类2022/7/1627第二节 设备缺点诊断的根本方法和分类.一、设备维修方式的开展 事后维修，缺点维修 (Break down) 设备坏了后才去修缮。定期维修，预防维修 (Preventive) 定期地

20、检查和大修。预测维修，形状维修 (Predictive) 周期的监测，需求时才去维修。第三节 设备维修方式的开展与形状维修 2022/7/1628.事后维修体制设备运转到坏了再进展修缮。不需求安排方案。对一些设备，改换比修缮更廉价。不测停机引起消费损失。灾难性的设备事故。库存备件投资多。引起设备的二次损坏。定义：2022/7/1629缺陷：优点：.定期维修体制按预订的时间间隔或检修周期对设备作维修、调整和改换备件。机器寿命较长。减少不测停机。备件库存较少。不测停机引起消费损失。过剩维修导致维修费用添加。过剩维修引起人为维修缺点。2022/7/1630定义：缺陷：优点：.形状维修体制有方案地对设

21、备作检查和测试，以确定其安康形状。减少非方案停机损失。维修时间间隔可以延伸。非必要维修减到最少。备件库存最小。需求初始投资。需学习和培训。2022/7/1631定义：缺陷：优点：.形状维修方式 定期监测点修缮点提出修缮方案点被监测参量时间2022/7/1632在形状监测与缺点诊断技术根底上，掌握设备运转的动态信息，跟踪缺点的开展过程及推算设备形状超标发生的时间，根据设备形状劣化的程度，在缺点发生前的某个时间内做好检修预备，有针对性地、有方案地安排预防性停工修缮。.形状检测的“三、“五、“七管理体制东风汽车公司在形状检测任务中推行二、实施设备形状维修的指点思想1建立适宜本企业特点的管理体制202

22、2/7/1633第三节 设备维修方式的开展与形状维修 案例1.形状检测三必测：固定周期必测修前修后必测工艺变卦必测2022/7/1634第三节 设备维修方式的开展与形状维修 .形状检测五确保：确保丈量数据准确含测点正确，丈量正确，丈量过程正确。确保数据分析正确，数据归档及时。确保会用会管仪器。确保报表及时正确。确保信息传送及时。2022/7/1635第三节 设备维修方式的开展与形状维修 .形状检测七固定：固定专人丈量。固定监测设备。固定监测点。固定监测参数。固定检测仪器。固定丈量周期。固定断定规范。2022/7/1636第三节 设备维修方式的开展与形状维修 .中石化仪征化纤公司原涤纶二厂建立了

23、设备形状检测与缺点诊断任务： “一会、“二级、“三定管理体制2022/7/1637第三节 设备维修方式的开展与形状维修 案例2.“一会即定期召开形状监测例会，除相互通报形状监测及维修情况外，还特别以“诸葛亮会的方式对缺点信息进展会诊，以便对设备运转情况作出客观正确的评价，从而为形状维修提供根据。另外，针对紧急缺点，不定期召开现场急诊会，及时处理问题。2022/7/1638第三节 设备维修方式的开展与形状维修 .“二级 实行厂、车间二级管理，并建立相应组织网络，网上人员明确分工，严密配合。 2022/7/1639第三节 设备维修方式的开展与形状维修 “三定 定期、定点、定人对关键设备的重点部位进

24、展形状监测与分析。 .2实行科学严谨的任务方法人机 器电 脑测振仪四位一体“Where缺点部位“What什么缺点“Why缺点缘由“When缺点时间四“一“H“How缺点程度 2022/7/1640第三节 设备维修方式的开展与形状维修 设备形状检测与缺点诊断任务没有捷径可走，在日常任务中，诊断工程师常采用人、机器、电脑、测振仪四位一体的方式， 围绕4 个“W。沿着. 在详细实际中，可以综合运用比较法：一方面，经过对同类设备的同样部位进展丈量，运用横向比较的方法分析问题；一方面，经过在不同日期进展丈量，运用纵向比较的方法分析问题；一方面，就不同的测点方向程度、径向、轴向、参数位移、速度、加速度、峰

25、值能量进展比较分析；一方面，从几种典型缺点如不平衡、不对中、松动、齿轮缺点、轴承缺点等所表现出的不同频谱特征作出更加细致的判别。 工作途径采集数据设置巡检道路确定诊断范围 建立监测数据库了解诊断对象 确定诊断方案 回放数据分析数据判别缺点作出诊断决策择时检修检查验证2022/7/1641第三节 设备维修方式的开展与形状维修 .3及时研讨新情况，处理新问题，总结新阅历，实现资源共享 以中国石化仪征化纤股份为例进展阐明。在长期的消费实际中，技术人员亲身阅历和耳闻目击了大量缺点实例的监测、分析、判别和处置过程，逐渐探求出了对一些典型案例的判别、处置方法，这为今后任务的进一步开展打下了良好的根底和积累

26、了珍贵的阅历。只需继续持之以恒地做到及时研讨新情况，处理新问题，总结新阅历，那么，公司的诞生就一定指日可待。由于形状监测任务实行计算机管理，振动频谱图分析、形状趋势图分析、按月数据备份和缺点诊断处置资料的归档等各项任务均是由计算机来完成，这也给实现资源共享提供了便利的条件，形状监测傻瓜包的开发并非遥不可及的梦想。2022/7/1642第三节 设备维修方式的开展与形状维修 .4循序渐进推行设备形状维修设备形状维修被誉为维修技术的一次艰苦革命，其优点和经济性主要表如今：可以防患于未然，最大限制地减少突发缺点，保证设备经常处于良好的技术形状，稳定产品产量，并提高产质量量；这样做能充分掌握维修活动的自

27、动权，便于对整条消费线的安装设备进展整体思索，并且可以和消费方案协调安排；便于做好各项修前预备，保证备品备件的及时供应，并可防止不合理库存的产生；可以防止过剩的维修，提高设备的可利用率，充分发扬零件的最大寿命；节约能源，防止不用要的浪费；可以合理地安排维修人员，并为维修社会化改革和进一步减员增效打下根底。2022/7/1643第三节 设备维修方式的开展与形状维修 .以仪化公司为例，在详细任务中，我们可以采取如下循序渐进的方式： 先辅助厂，后主体厂先辅助安装，后主安装先简单设备，后复杂设备先普通设备，后主要、关键设备和大机组先间歇制任务设备如涤纶短纤维后处置安装及一切有备台可以切换的设备，后延续

28、制任务设备如聚酯安装和短纤前纺安装先有成熟判别规范的设备，后仍处于阅历探求阶段的设备最终全面实行形状维修2022/7/1644第三节 设备维修方式的开展与形状维修 .小 结一从系统论的观念，设备是由有限个“元素，经过元素之间的“联络，按照一定的规律聚合而构成的。设备的缺点，是指系统的构造处于不正常形状，并可导致设备相应的功能失调，致使设备相应行为输出超越允许范围，这种不正常形状称为缺点形状。了解缺点缘由、缺点机理、缺点方式、缺点分析等概念。设备缺点具有层次性、传播性、放射性、相关性、延时性、不确定性等根本特性。对缺点进展分类的目的是为了弄清不同的缺点性质，从而采取相应的诊断方法。2022/7/1645第三节 设备维修方式的开展与形状维修 .小 结二设备缺点诊断的根本方法包括传统的缺点诊断方法、缺点的智能诊断方法和缺点诊断的数学方法。设备缺点诊断的分类根据诊断对象、诊断参数、诊断的目的和要求、诊断方法的完善程度等不同可以有各种分类方法。我国的维修体制也在发生着深化而宏大的变化，已从早期的事后维修和实施多年的定期预防维修开场进入现代的预知性的视情形状维修。实施设备形状维修的指点思想。2022/7/1646第三节 设备维修方式的开展与形状维修 .问 题 与 回 答互动时间2022/7/1647.一、