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《现代信号处理与故障诊断》课程论文

旋转机械故障诊断的

研究现状

姓名：杨**

学号：******************

郑州大学机械工程学院

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旋转机械故障诊断的研究现状

摘要：本文详细介绍了旋转机械故障诊断国内外的发展现状，对主要采用的研究方法进行

了概要的说明，分析了故障诊断现在主要的研究方向，介绍了故障诊断装置的开发和研究，

简要说明了故障诊断的发展趋势。

关键字：故障诊断；研究方法；故障诊断装置

1.引言

机器的振动总是伴随着机器的运转而产生的。即使机器在最佳的运行状态，山于很小的

缺陷，也将产生某些振动。例如，飞机在飞行时机翼的振动，火车在铁轨上行驶时产生的振

动和噪声，机床在切削是刀具产生的振动等。同样，旋转机械，包括蒸气机、燃气透平机、

水力透平机、压缩机、鼓风机、离心机、发电机、泵以及各种齿轮减速(增速)器等在运转时

也必然会产生振动和噪声。

由于转子、轴承、壳体、联轴节、密封和基础等部分的结构以及加工和安装方面的缺陷，

使机器在运行时引起振动，过大的振动往往是机器破坏的主要原因，所以对旋转机械的振动

测量、监视和分析是非常重要的。又由于振动比其它状态参数，例如润滑油或内部流体的温

度、压力、流量或电机的电流等更能直接、快速准确地反映机组的运行状态，即，正常状态

和异常状态，所以一般把振动信号作为对旋转机械进行状态监测和诊断的主要依据。

机械设备故障常以振动形式表现出来，振动危及设备的正常运行，严重时甚至可能导致

机毁人亡事故，如1972年日本关西电力公司南海电厂600MW汽轮发电机组、1985年大同

电厂和1988年秦岭电厂的ZOOMW汽轮发电机组的断轴毁机事故。进行振动监测与故障诊

断的目的在于预防及减少设备故障的发生，以最小的维修费用，确保机组安全运行并获得最

大的机组可用率及经济效益。旋转机械是生产实践中的关键设备，开展旋转机械的监测和故

障诊断系统具有重要的现实意义。

2.旋转机械故障诊断的目的

旋转机械故障诊断的目的主要有三个:

(1)能及时、正确地对旋转机械各种异常状态或故障状态做出诊断，预防或消除故障，

对设备的运行进行必要的指导，提高设备运行的可靠性、安全性和有效性，以把故障损失降

低到最低水平。

(2)保证旋转机械设备发挥最大的设计能力，制定合理的检测维修制度，以便在允许的

条件下充分挖掘设备潜力，延长使用寿命，降低设备安全寿命周期费用。

(3)通过监测、故障分析、性能评估为设备结构修改、优化设计等提供数据和信息。

总之，旋转机械设备故障诊断既要保证设备的安全可靠运行，又要获得最大的经济效益

和社会效益。

3.转机械故障诊断研究现状

近几十年来各国都在大力开展有关设备故障诊断技术的研究，并已取得了显著的成效，

获得了巨大的经济效益。设备故障诊断技术的发展，大致可以分为五个阶段：

第一个阶段是19世纪，由于机器设备本身的技术水平和复杂程度都很低，因此多采用

事后维修的方式。

第二个阶段是进入20世纪后，随着大生产的发展，机器设备本身的技术复杂程度也有

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了提高，设备故障或事故对生产的影响显著增