柴油机诊断项目经典 案例 分析.ppt

柴油机在线监测、故障诊断项目案例分析 0. 柴油机状态监测与故障诊断的意义 柴油机作为一种往复式动力机械，目前已成为汽车、工程机械、船舶、机车和发电机组等诸多设备的动力心脏。这些设备在人民生活和生产实践中担负着重要的任务。 柴油机本身又具有结构复杂，工作条件恶劣的特点，发生故障的可能性大，一旦发生故障不仅会影响整个设备的正常工作，直接或间接地造成巨大经济损失，而且可能危及人身安全，造成极为严重的后果。 机械系统状态监测与故障诊断是近二十年来才发展起来的一门新兴学科；它是一门集振动学、声学、光学、电子学和计算机学等多门学科为一体的综合技术。 它通过对设备某些参数的测取与分析，获得设备状态变化的趋势性规律，判断设备故障的原因、部位和严重程度，对设备的剩余寿命作出估计，进而指导设备的维修与管理。 随着这门技术的迅速发展，机械设备的维修和管理观念也随之发生了巨大的变化，由过去的事故后维修或定期维修发展到现在的基于状态监测与故障诊断的主动保养维修以及在现检测、诊断。这种现代的设备维修方式因其可最大限度地节约维修费用，并可最大限度地避免由于意外停机所造成的间接经济损失而越来越受到企业的重视。 1.调研 调研是在项目启动前期非常重要的环节。只有在系统、仔细、周密的调研过后，才可能对现场的工况充分了解。 观察现场环境因素的细节，如设备几何形状、各主件，连接件尺寸、有无各种干扰、设备运行时状态等。条件允许，可以采用拍照、摄像等手段将现场工况的多媒体资料信息存档，已备在实验室搭建虚拟环境时参照。 2.项目分析 2.1项目背景分析 只有对项目背景有足够的充分的了解，才能使项目工作顺利的开展。 2.2项目需求分析 对项目需求进行仔细、全面的分析是开展项目工作的基础，它对项目的工作方向起导向性作用。 2.3项目风险性评估 客观、严谨的风险评估，风险预测是决定项目开发周期的依据。 2.4项目成本预算 采用合理、科学的方法进行项目成本的估算。既保证了项目运转的 经济性，又可以避免由于经费资金链断裂而引起的项目停滞。 3.项目总体设计 3.1诊断机理的总体设计 柴油机常见故障分析 大量的事实说明，在实际工作过程中，由于材质的变化、疲劳以及组装工艺等的变化，造成柴油机工作状态的变化和故障的频繁出现。 结构方面的故障： 零部件间磨损、 裂纹、装配不当、 油路堵塞、漏气 等； 性能方面的故障 ：机器性能指标达不到要求，如功率不足、 燃油消耗量大、喷油提前角失准、 燃油雾化质量不良、进气压力低 等。 通过对性能指标的评定，可以反映故障的存在和严重程度。 3.2诊断流程的总体设计 诊断流程如图3.1 3.3 监测参量选择 启动电流、启动电压 发动机启动时，压缩压力的波动引起了发动机工作电流的波动， 电流的峰值与气缸压缩压力成正比。 启动六秒，即可完成发动机汽缸压力的测量。 测启动电流和启动电压降，也可获得汽缸压力，分析气缸压力均匀性。 气缸（缸盖、摇臂座、缸台）振动 柴油机的振动信号是反映发动机内在各部件之间关系的极其敏感的参数。 柴油机——燃烧爆发时的瞬时压力波动所产生的冲击； 进、排气门升起、落座产生的冲击； 燃烧提前、滞后表征； 气门漏气 等故障， 都会在这些信号中有所反映。 振动信号：各运动部件（如活塞、气阀、连杆等）都具有不同程度 的冲击性，因此选测振动加速度参数最能有效反映机器 运行状态。 [加速度传感器的频响、尺寸] 瞬时转速 平均转速——可以描述内燃机变工况（如启动过程、加速过程） 过渡过程的进展情况。