机械故障诊断学--20160228介绍.ppt

断裂部位 三峡塔带机断裂事故 2000年9月3日 1998 年德国高速列车脱轨 101人死亡，88人重伤 轴箱处断裂：翻车! 轴箱 断轴 开裂 设备维修费在生产成本中所占的比重很大，对于工业发达的国家来说，任何一家公司的维修费都是一个可观的数字。国外研究表明，维修费随设备技术含量的提高而增加，并且与维修体制密切相关。 不同制度的维修成本的比较 大型钢铁企业 在日本，由于较为重视状态监测与故障诊断工作，上世纪九十年代初工业装置的维修费为年销售额的6～10％，加上库存的备品备件，总维修费达销售额的25％； 在美国，根据美国国家统计局发布的资料：1980年美国工业设备的维修费达2460亿美元，几乎占了中央和地方税收总额（7500亿美元）的三分之一，而其中的750亿美元是因不当维修，包括缺乏正确的状态监测与故障诊断给浪费了； 在我国的石化行业，伴随着维修体制的逐步改进、以及状态监测与故障诊断工作的逐步开展和提高，维修费所占的比重呈逐步下降趋势，上世纪八十年代为年产值的20％左右，九十年代为15％左右，近年来为10％左右、甚至略低。 日本应用故障诊断技术后，事故发生率减少75%，维修费用降低25～50％。英国对2000个国营工厂的调查表明，采用状态监测和故障诊断技术后，每年可节省维修费用3亿英镑，而故障诊断系统的成本为0.5亿英镑。 提高企业的经济效益 300MW发电机组 停产一天损失电720万kWh，约￥144万元 30万吨化肥装置 停产一天损失化肥1000t，约￥150万元 三峡2号水轮机组700MW 停机4小时损失￥400万元 另外，机器一旦出现故障，即使是局部失灵都有可能造成整台机器停机甚至整条流水线或整个自动化车间停产，所造成的经济损失是十分巨大的，人员伤亡也是不可避免的，给企业、国家造成不可挽回的巨大的经济损失。 现实迫使工业技术领域进行两种根本性的变革： (1)设计观念的变革 长期以来，机械产品设计人员始终把优良的功能作为设计的最终(有时甚至是唯一)目标，而忽视可靠性、稳定性和维修性等方面的问题。这一传统的设计观念已经给人类带来过许多损失和灾难。从单纯追求优良的功能到自始至终计及产品寿命周期内所有因素的并行工程的设计观念的变革已成为势在必行。 (2)维修体制的变革 设备维修体制是与一定的社会生产发展阶段相适应的。对于大型、精密、稀贵设备和流程工业中连续运转、利用率高的关键设备，传统的事后维修制(Breakdown Maintenance)和定期预防维修制(Time-based Preventive Maintenance)因不能及时维修和过剩维修而酿成重大事故和大幅度增加生产成本，无法适应现代工业的发展，必将逐步地被一种新的维修体制，即视情维修制 (Condition-based Maintenance)所取代。 维修体制的变革经历了故障维修、预防性维修和预知性维修三个阶段。 推动设备维修制度的改革 故障维修(Breakdown Maintenance) 又称为事后维修POM(Postmortem Maintenance )，属早期维修制度。其特点为：不坏不修，“小车不倒只管推” ，设备什么时候坏了、什么时候修，盲目、无计划、设备损坏程度大、维修费用高。适应于小型设备。 优点： 不需要安排计划。 对一些设备，更换比修理更便宜。 缺点： 意外停机引起生产损失。 可能引起设备的二次损坏，甚至灾难性事故。 预防性维修体制PM（Preventive Maintenance） 又称以时间为基础的维修制度TBM（Time Based Maintenance）或计划维修制度。其特点为：静态维修制度。它是根据生产计划和经验，规定在设备运行一确定时间后停下，进行解体、检查、修理、更换零部件。 优点： 减少意外停机 缺点： 意外停机引起生产损失 过剩维修导致维修费用增加 视情维修制或预知性维修PRM（Predictive Maintenance） 又称为以状态为基础的维修制度CBM(Condition Based Maintenance)。 其特点为： 以状态监测与故障诊断技术为基础、根据设备运行状态的实际优劣程度为依据、根据生产需要决定维修时间和维修规模，是动态维修制度，是发展方向。 预知性维修要求： 不断地测知表征设备实际状态的参数； 对测得参数进行分析、判断，做出是否发生故障以及故障类型、故障程度的评价； 推测机器状态的发展趋势，估算出最佳的维修时机。 预知性维修的目标是： 需要停车时才停车；需要换件时才换件；需要维修什么