机电设备状态监测与故障诊断（必威体育精装版版）.ppt

天津大学机电科技中心 转子事故 透平机械事故 水轮机事故 美国哥伦比亚号载人航天飞机失事 三峡塔带机断裂事故 2002年9月3日 ★ 美国最早，1967年美国宇航局倡导成立了机械故障预防小组（“MFPG”） ★ 70年代英国机械保健中心成立，并用于核发电、钢铁、电力等诊断。 ★ 71年日本开始发展自己的TPM（全员生产维修）：钢铁、石油、化工、铁路 ★ 进而欧美许多国家都在重视发展。如瑞典SPM轴承监测、挪威船舶诊断、丹麦BK的振动与声发射诊断 ★ 天津大学从1982年起研究齿轮传动、轴承、齿轮箱、切 削过程等方面的诊断与监控技术，成果主要： 1、设备的智能诊断与预测维修系统 2、设备在线自动报警与保护通用监控系统 3、动态测试与信号分析系统 4、模态分析系统 ★ 华中理工大学：汽轮发电机组诊断专家系统、钢丝绳诊断系统 ★ 西安交通大学：旋转机械故障诊断RB—20，用于炼油行业 ★ 国防科技大学：望远号远洋考察船的在线监控与故障诊断系统 ★ 哈尔滨工业大学： 20万KW汽轮发电机组诊断 ★ 技术研究和积累较多 ★ 在石化、电力等方面的应用较多，效益好、易诊断 ★ 传统机械制造业应用少，主要原因是传动结构复杂、企业效益普遍不好 ★ 汽车制造业已经逐步重视，如：玉柴、吉普、桑塔纳、一汽、重庆长安、“九五”攻关项目等 定期或不定期的巡检的方式采集现场数据，然后回放到计算机，由计算机软件进行监测与诊断分析。 特点：离线分析，对突发故障无能为力，但可精细分析 例如：基于便携式数采仪的故障诊断与预测维修系统 （天 津大学机电科技中心） 多机组网络化实时监测模式 测取的信号应能反映设备的状态与故障信息，具体包括：振动、声、力、温度、超声、油污染、锈蚀、转速、扭矩、功率、电流、电压等。其中：振动信号最常用，方法成熟，信息量大；声信号采用非接触测量，测取方便，信息量大，但容易受干扰 方法：以振动测量为例，可以测：加速度、速度、位移。通常采用加速度传感器。 1、啮合频率及其高次谐波 2、磨损时谐波较基频幅值增加快 3、由调制效应产生的边频带（除磨损外） 4、寄生成分：加工分度误差引起，载荷大寄生力大 采用高性能ICP传感器精度好，抗干扰性能强。 抗混滤波、程控增益等信号调理单元，保证信号的正确、可靠采集。 实时连续大样本采集，保证信号不丢点。 在线连续监测，便于突发故障检测 自动数据存储，便于精密分析。 16种参数报警、频带窄带多级报警。 强大的轴承数据库功能。 远程网络化实时监测。 时、频域、小波、倒谱等强大信号分析功能。 在线监测实施效果 车辆故障诊断与状态监测 便携式故障诊断分析仪 TD2000系列便携式故障诊断分析仪采用高性能计算机和高速数据采集卡，具有抗振性好、抗干扰能力强、携带方便等优点，特别应用于野外作业及恶劣工况条件下进行故障诊断与状态分析。 嵌入式便携故障诊断分析仪 便携式故障诊断分析仪 基于笔记本和USB接口的TD2000B型故障诊断分析仪具有热插拔、携带方便、不需外界电源供电、便于维修等优点，强大的软件功能使得该系统可满足各种工况下的设备监测与故障分析。 水泵单机组在线监测系统 汽车行业应用 诊断系统由集中式向分布式发展 ☆ 硬件设计生产应标准化、专业化 ☆ 软件设计应规范化和模块化 ☆ 缩短开发周期、提高可靠性 由单机向网络化发展 ☆ 局域主从分布集成监控与诊断网络 ☆ 一条生产线、工段、车间或分厂的设备构成主从分布监控网络 ☆ 一个企业可把每一主从监控子系统联系起来构成网络监控与管理系 统，资源、库共享。 广域的网络化监控与诊断系统 通过现代信息传输方式，如Internet网、Cable TV网、电话网等可经济便利地实现全市（省），全国乃至全世界的行业网络监控与诊断系统。 由状态监控与诊断向进一步的智能诊断预测维修发展。 [1] 设备故障诊断手册——机械设备状态监测和故障诊断， 徐敏等，西安交通大学出版社，1998，10。[2] 机械噪声的测试分析与减振降噪技术， 王太勇，机械工业出版社，1995，6[3] 设备故障诊断原理、技术及应用， 黄文虎、夏松波