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机械设备故障诊断讲稿 PAGE PAGE 51 第1章 绪 论 1.1 设备故障诊断的定义、背景和意义 一、 定义 故障：机器丧失了它应有的功能 破坏性故障：完全（立刻）丧失功能 功能性故障：降低功能而未完全丧失 操作故障： 人为操作失误引起 产生原因：人误、正常磨损、疲劳、达到寿命、环境影响等 诊断：根据设备运转过程中产生的各种信息，判断设备是否正常运转。 设备故障诊断：识别机器（包括设备、工程结构及工艺过程）是否发生了故障，并进行失效分析，达到预防、改进设计的目的。 设备技术诊断：定量地识别系统的运行状态。（更广泛地高度理解）包括： 1、状态识别 指对设备当前的运行状态做出是正常、异常或是故障的判断。其实施是将经信号处理得到的待检模式与故障档案库中的样板模式比较，利用相应的判决规则，判定设备的当前状态（简易诊断）。 2、故障分析（失效分析） 指设备被初步判有故障后，对故障发生的部位、类型、原因等方面做出进一步的分析。从设备维修的角度，哪些部位需要维修以及如何维修等是状态识别所不能解决的问题。从众多的杂乱的故障现象（各种信息）中，通过对各类故障特点的了解，对故障机理的深入研究，利用所能用的经验和理论进行分析，得出诊断结论。 3、趋势分析 利用有关预测技术对设备当前的状态在今后一段时间内的发展趋势作出估计，即设备还能维持工作多久？在进行趋势预测时，往往借助于一般规律如惯性规律、相似规律、相关规律、概率规律等。 二、背景 “诊断”术语应用于许多领域，如医学、环测、企业状态评价等。 生产技术的发展需要，设备复杂化、技术高密等及维修费用大幅上升，对设备的高要求显示了故障诊断的重要迫切。 现代检测技术、识别理论、计算机技术等多学科的发展把信号分析技术推向新的高度。设备系统零件的可靠性工程的发展，对零件失效理论的研究为诊断提供了前提条件。别的领域诊断理论、方法、技术、仪器等新成就的借用。 三、意义 设备监测传统方法：靠人的眼看、耳听、手摸等感官手段，凭经验来判断，显然具有很大的局限性。 1、设备的维修方式： 事后维修 在设备已发生功能性故障以后才进行维修，是一种不足维修方式，即未能及时消除故障以至发展到设备功能破坏的维修。不足维修可能导致严重的设备事故 定期维修 按预先认为合适的固定检修周期实施大修、中修或小修，是一种预防性维修，既可能发生不足维修，又可能发生过剩维修。过剩维修则会增加不必要的停机时间，直接影响产量的提高，增加检修费用。不仅如此，检修周期长，且设备其他一些并无故障的零部件间的正常配合或装配关系遭到破坏，会引起新的故障或潜在的故障。 预知维修（视情维修） 根据设备运行状态来确定维修时间、内容和方法。与定期维修一样属于预防性维修，不同的是要以设备的运行状态（有无劣化或故障）为基础，以对故障诊断和预测结果而采取维护决策，在必要时才进行必要的修理，所以更具客观性、科学性。正是由于机械设备状态监测与故障诊断技术的成熟和应用，使预知维修这一理想的设备维修方式成为可能并进入实施应用阶段，这是机械设备状态监测与故障诊断技术对机械设备维护体制产生的最具深刻意义的影响。 2、显著经济效益表现在： 可以减少故障，降低维修费用，减少维修时间。 事实上，实施设备故障诊断技术的意义不仅仅涉及设备的维护方面，它对改善设备整个寿命期间各个环节的工作，包括设计、制造、安装、维护、检修以及备件及设备管理等，都提供了科学的具有指导性的依据。 1.2 故障诊断技术基本概念和概况 一、 设备故障诊断技术的分类 1、从诊断的方式分，有功能诊断和运行诊断。 功能诊断是检查机器运行功能的正常性(对象：新安装或刚维修好的设备) 运行诊断是对正常服役的设备或机组进行运行状态的监测和诊断。 2、按设备的状态信号来分，有： 振动诊断：以平稳振动、瞬态振动、机械导纳及模态参数为检测目标。 强度诊断：以力、应力、应变、扭矩等机械参数为检测目标。 温度诊断：以温度、温差、温度场、热像等为检测目标。 声学诊断：以噪声、声阻、超声、声发射等为检测目标。 电参数诊断：以电信号、功率及磁特性等为检测目标。 光学诊断：以亮度、光谱和各种射线效应为检测目标。 润滑油样诊断：以机器润滑油中磨屑浓度、成分、粒度等为检测目标。 性能趋势诊断：以设备各种主要性能指标为检测目标。 3、从诊断的连续性来分，有： 定期诊断：一般用于非关键设备且该设备的性能改变为渐发性故障或可预测性故障的场合。 连续监控：一般用于关键设备且其性能改变属特发性及不可预测性故障。 4、从诊断的完善程度来分，有： 简易诊断：利用较简单的仪器仅对设备有无故障及故障严重程度作出初步判断。常用仪器如便携式测振仪、红外点温仪、轴承监测仪等。 精密诊断：在简易诊断的基础上，不但要检查设备是否正常，还