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文檔簡介

1、設備故障診斷技術(shù),2012年10月25日,我國設備管理和維修工作的三項基礎技術(shù),設備診斷技術(shù),修復技術(shù),潤滑技術(shù),設備維修方式,設備故障診斷技術(shù),開展設備預防維修,重要支撐,設備故障的概念,設備在規(guī)定時間內(nèi)、規(guī)定條件下喪失規(guī)定功能的狀況,通常由設備某一零部件的失效而引起。,設備故障診斷的概念,設備故障診斷是指在設備運行中或在基本不拆卸的情況下,通過各種手段,掌握設備運行狀態(tài),早期發(fā)現(xiàn)故障,判斷故障的部位和原因,以及預測、預報設備故障的發(fā)展趨勢。,設備故障診斷的任務,監(jiān)視設備狀態(tài),判斷其是否正常; 預測和診斷設備的故障,以及消除故障; 指導設備的管理和維修;,通過測取設備狀態(tài)信號,并結(jié)合其歷史狀

2、況對所測信號進行處理分析,特征提取,從而定量診斷(識別)機械設備及其零部件的運行狀態(tài)(正常、異常、故障),進一步預測未來運行狀況,最終確定需要采取必要維修對策的一門技術(shù)。,設備故障診斷技術(shù),設備故障診斷技術(shù)結(jié)構(gòu)關系,設備故障診斷的實施過程,信息采集,信號處理,狀態(tài)識別,診斷決策,設備故障診斷的類型,簡易診斷:利用便攜式監(jiān)測與診斷儀表,對設備有無故 障及故障嚴重程度作出判斷,一般由現(xiàn)場作業(yè)人員實施。,精密診斷:由專業(yè)人員根據(jù)監(jiān)測的各種信息進行綜合分析,確定故障的類型、部位、產(chǎn)生的原因、故障嚴重程度及發(fā)展趨勢,確定清除故障、改善設備狀態(tài)的方法。,另外,根據(jù)故障診斷的目的、時間、要求和條件還可以分為

3、:性能診斷與運行診斷;定期診斷與連續(xù)診斷;直接診斷與間接診斷;在線診斷與離線診斷;,故障診斷技術(shù)類型(按診斷對象不同),(1)旋轉(zhuǎn)機械診斷技術(shù):轉(zhuǎn)子、風機、泵等,(2)往復機械診斷技術(shù):活塞曲柄連桿機構(gòu),(3)工程結(jié)構(gòu)診斷技術(shù):金屬結(jié)構(gòu)、容器、建筑物等,(4)機械零件診斷技術(shù):轉(zhuǎn)軸、軸承、齒輪等,(5)液壓設備診斷技術(shù),(6)電氣設備診斷技術(shù),(7)過程綜合診斷技術(shù):連鑄生產(chǎn)、軋鋼生產(chǎn)等,故障診斷技術(shù)類型(按診斷對象不同),故障診斷技術(shù)類型(按狀態(tài)信號物理特征分類),(1)振動診斷法:以平穩(wěn)振動、瞬態(tài)振動、機械導納及模態(tài)參數(shù)為檢測目標,進行特征分析、譜分析和時頻域分析,也包括含有相位信息的全息

4、譜診斷法和其他方法。,(2)強度診斷法:以力、扭矩、應力、應變?yōu)闄z測目標,進行冷熱強度變形、結(jié)構(gòu)損傷容限分析與壽命估計。,故障診斷技術(shù)類型(按狀態(tài)信號物理特征分類),(3)溫度診斷法:以溫度、溫差、溫度場、熱現(xiàn)象為檢測目標,進行溫變量、溫度場、紅外熱象識別與分析。,(4)聲學診斷法:以噪聲、聲阻、超聲、聲發(fā)射為檢測目標,進行聲級、聲強、聲源、聲場、聲譜分析。超聲波診斷法,聲發(fā)射診斷法。,故障診斷技術(shù)類型(按狀態(tài)信號物理特征分類),(5)電參數(shù)診斷法:以功率、電信號及磁特性等為檢測目標,進行物體運動、系統(tǒng)物理量狀態(tài)、機械設備性能等分析。,(6)光學診斷法:以亮度、光譜、和各種射線效應為監(jiān)測目標,

5、研究物質(zhì)或溶液構(gòu)成,分析構(gòu)成成分量值,進行圖形成象識別分析。,故障診斷技術(shù)類型(按狀態(tài)信號物理特征分類),(7)污染物診斷法:以泄漏、殘留物、氣、液、固體的成分為檢測目標,進行液氣成分變化、氣蝕油蝕、油質(zhì)磨損分析。特別是采用光譜、鐵譜和電鏡能譜對潤滑油樣中磨屑濃度、成分、粒度等進行檢測分析。,(8)性能趨勢診斷法:以設備各種主要性能指標為檢測目標,研究和分析設備的運行狀態(tài)、識別故障的發(fā)生與發(fā)展,提出早期預報與維修計劃,估計設備的剩余壽命。,重點,從故障診斷的實施過程而言:故障信息采集是診斷基礎;,從故障診斷的技術(shù)類型而言:性能趨勢診斷是我們當前基層專業(yè)技術(shù)人員進行設備管理和維修的主線;,工程實

6、際 基層應用,從故障診斷的實施過程而言:信息處理識別是診斷核心;,定性 分析,量化 分析,設備故障診斷,轉(zhuǎn)變,當前基層設備故障診斷 技術(shù)突出的問題點,設備在線運行狀態(tài)監(jiān)測功能(含歷史數(shù)據(jù)趨勢曲線) 未能真正得到專業(yè)技術(shù)人員的重視;,設備在線運行狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)(含歷史數(shù)據(jù)趨勢曲線)與設備性能、 狀態(tài)之間的關系,專業(yè)技術(shù)人員未能真正分析透徹并建立邏輯,針對設備在線運行狀態(tài)控制的技術(shù)需求,自主研究、設計與開發(fā) 設備在線運行數(shù)據(jù)監(jiān)測功能未很好體現(xiàn),設備監(jiān)測技術(shù)的應用實例(三煉鋼扇形段驅(qū)動輥),改進前,改進后,設備監(jiān)測技術(shù)的應用實例(大型軌梁線UR軋機參數(shù)),設備狀態(tài)監(jiān)測的信號處理,信號處理技術(shù)可以分為傳

7、統(tǒng)和現(xiàn)代兩個類別: 傳統(tǒng)的信號處理技術(shù)是指以FFT為核心的信號分析技術(shù),在實際運用中發(fā)揮著重要的作用 而近年來發(fā)展起來的現(xiàn)代信號處理技術(shù)在故障特征提取方面正嶄露出頭角,傳統(tǒng)的信號處理技術(shù),從存放在數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫或其他信息庫中的大量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有用知識的過程。,數(shù)據(jù)挖掘(DM),現(xiàn)代的信號處理技術(shù)-數(shù)據(jù)挖掘(DM),設備狀態(tài)監(jiān)測及診斷技術(shù)的工程應用分類,離線系統(tǒng)(巡檢系統(tǒng)) 在線系統(tǒng)(集中式、分布式) 遠程系統(tǒng)(C/S結(jié)構(gòu)、B/S結(jié)構(gòu)),離線系統(tǒng),也稱為機械故障巡檢系統(tǒng),通常由傳感器、便攜式數(shù)據(jù)采集器和計算機軟件組成 采用定期巡回檢測和離線分析的方式工作 適合于對工廠中量大面廣的中、小型機械設備

8、,尤其是那些尚無固定監(jiān)測點的機器進行定期的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷,在線系統(tǒng),在線監(jiān)測與診斷系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集連續(xù)、快速、數(shù)據(jù)處理實時性好、分析診斷功能全面、豐富等特點 適用于具有固定監(jiān)測點的大型連續(xù)運轉(zhuǎn)的關鍵機械設備 這類系統(tǒng)又可分為集中式單機系統(tǒng)、集散式系統(tǒng)以及分布式系統(tǒng),遠程系統(tǒng)診斷,基于Internet/Intranet的遠程故障診斷是設備診斷技術(shù)與通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、計算機技術(shù)以及控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物 遠程診斷跨越了企業(yè)與研究機構(gòu)、企業(yè)與企業(yè)在時間和空間上的距離 學術(shù)界可以利用網(wǎng)上診斷服務器開設技術(shù)知識講座,對企業(yè)技術(shù)人員進行輔導和技術(shù)培訓,同時發(fā)表有關的最新研究成果 企業(yè)界則可以利用監(jiān)測服

9、務器為研究機構(gòu)提供寶貴的現(xiàn)場數(shù)據(jù),向研究機構(gòu)或其它企業(yè)提出咨詢,遠程故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),一個完整的遠程故障診斷系統(tǒng)通常應當包括三個主要子系統(tǒng) 遠程診斷中心:在高性能WEB服務器和數(shù)據(jù)庫服務器的支撐下?lián)撜麄€系統(tǒng)的控制協(xié)調(diào)任務 企業(yè)監(jiān)測分析中心(初級診斷中心):主要負責企業(yè)內(nèi)部的監(jiān)測、分析和診斷,以及設備管理工作,同時負責對下屬監(jiān)測工作站的控制及管理 現(xiàn)場監(jiān)測工作站:由網(wǎng)絡化的高性能再線數(shù)據(jù)采集器或便攜式數(shù)據(jù)采集器所構(gòu)成,主要負責數(shù)據(jù)采集、預處理以及報警監(jiān)控等工作,遠程故障診斷系統(tǒng)的模型,設備狀態(tài)監(jiān)測信號采集處理的實例,MOOG直動式伺服閥D634型,可以采集的電參數(shù)信號,?,伺服閥的輸入信號,伺服閥閥芯位移的反饋信號

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