設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)及應(yīng)用學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1設(shè)備設(shè)備(shbi)狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)及應(yīng)用狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)及應(yīng)用第一頁，共46頁。第2頁/共46頁第二頁，共46頁。第3頁/共46頁第三頁，共46頁。第4頁/共46頁第四頁，共46頁。第5頁/共46頁第五頁，共46頁。第6頁/共46頁第六頁，共46頁。(三)設(shè)備(shbi)診斷技術(shù)設(shè)備診斷技術(shù)包含兩方面的工作內(nèi)容，診，即通過設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和資料，了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；好似(ho s)醫(yī)務(wù)人員為了了解病人發(fā)病的原因、病狀和現(xiàn)象，對(duì)病人進(jìn)行各種檢查和化驗(yàn)，以獲得各種準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。斷，就是醫(yī)生根據(jù)檢查和化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行的分析和判斷，確定病人所患的疾病及嚴(yán)重程度。因此設(shè)備診斷技術(shù)包括設(shè)備監(jiān)測(cè)技術(shù)

2、和故障的識(shí)別判斷技術(shù)。第7頁/共46頁第七頁，共46頁。 1.診斷診斷(zhndun)是現(xiàn)代設(shè)備維修工程中關(guān)鍵一環(huán)是現(xiàn)代設(shè)備維修工程中關(guān)鍵一環(huán) 故障故障: 故障故障 失穩(wěn)失穩(wěn) 功能下降功能下降 損傷損傷征兆出現(xiàn)征兆出現(xiàn) 機(jī)器非正常運(yùn)行機(jī)器非正常運(yùn)行零部件功能、形態(tài)和結(jié)構(gòu)改變以及對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性下降零部件功能、形態(tài)和結(jié)構(gòu)改變以及對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性下降由干擾因素造成的損傷與設(shè)備抗損傷間的斗爭(zhēng)由干擾因素造成的損傷與設(shè)備抗損傷間的斗爭(zhēng)(du zhng) 初始的有序穩(wěn)定被打破初始的有序穩(wěn)定被打破 機(jī)器機(jī)器 干擾干擾 或或 內(nèi)變內(nèi)變第8頁/共46頁第八頁，共46頁。(四)設(shè)備診斷技術(shù)(jsh)與維修設(shè)備診斷技術(shù)

3、與維修通常叫狀態(tài)監(jiān)測(cè)維修，又叫預(yù)知維修，它是把狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)與計(jì)劃修理(xil)結(jié)合起來，從而保證修理(xil)計(jì)劃準(zhǔn)確合理，使修理(xil)與生產(chǎn)達(dá)到最佳平衡，設(shè)備的時(shí)間可利用率為最高。第9頁/共46頁第九頁，共46頁。(五)預(yù)知維修的具體(jt)收益（1）提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性 設(shè)備診斷發(fā)現(xiàn)潛在缺陷，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)到臨近故障出現(xiàn)、影響生產(chǎn)以前安排修理，就可以防止故障發(fā)生。尤其是當(dāng)故障危及人身安全和污染環(huán)境時(shí)，在故障發(fā)生前就進(jìn)行檢修，就具有更大的意義了。 （2）提高設(shè)備的時(shí)間可利用率 采用設(shè)備診斷技術(shù)，可以有把握地延長(zhǎng)按理論推算的檢修間隔時(shí)間，從而減少了修理次數(shù)。另外，由于(yuy)事先已掌握設(shè)備故

4、障的性質(zhì)，就可以提前擬議處理方案、措施，做好人力、物力的準(zhǔn)備，減少了設(shè)備修理的停歇時(shí)間。（3）減少停機(jī)生產(chǎn)損失 由于(yuy)設(shè)備診斷技術(shù)設(shè)備參數(shù)、性能變化的全過程和故障發(fā)展的始末，對(duì)于研究對(duì)策，制定檢驗(yàn)方法，改進(jìn)設(shè)計(jì)提供可靠的資料。第10頁/共46頁第十頁，共46頁。實(shí)施設(shè)備診斷工程的措施(cush)和效果號(hào)序措 施效 果1早期探測(cè)故障征兆，及時(shí)報(bào)警采取應(yīng)急對(duì)策杜絕事故，減少故障停機(jī)損失和非計(jì)劃停機(jī)檢修2長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)機(jī)器狀態(tài)、工況，據(jù)此安排檢修計(jì)劃實(shí)行狀態(tài)檢修，減少檢修次數(shù)，縮短檢修時(shí)間3探測(cè)出機(jī)器異常原因、缺陷部位，盡早確定檢修項(xiàng)目，超前準(zhǔn)備防止過剩維修，減少停車檢修中的等待時(shí)間，減少備件、備

5、臺(tái)儲(chǔ)備4改進(jìn)裝備，消除瓶頸，提高系統(tǒng)可靠度和功能可利用性延長(zhǎng)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)周期5監(jiān)測(cè)異常工藝參數(shù)，及時(shí)調(diào)整指導(dǎo)優(yōu)化操作，節(jié)能降耗6據(jù)監(jiān)測(cè)診斷資料，對(duì)在用裝備評(píng)價(jià)指導(dǎo)裝備選型、采購(gòu)和設(shè)計(jì)改進(jìn)第11頁/共46頁第十一頁，共46頁。第12頁/共46頁第十二頁，共46頁。第13頁/共46頁第十三頁，共46頁。檢測(cè)檢測(cè)(ji(jin c)n c)的益處的益處不出事故(shg)的可靠裝置連續(xù)運(yùn)行產(chǎn)生(chnshng)的卓越競(jìng)爭(zhēng)力正常的可行性水平良好的設(shè)計(jì)與建設(shè)良好的操作良好的維修保證較長(zhǎng)的設(shè)備壽命安全清潔的工廠可靠性水平可靠性水平益處益處第14頁/共46頁第十四頁，共46頁。檢測(cè)檢測(cè)(jin c)的目的的目的

6、可靠性可靠性連續(xù)性連續(xù)性安全性安全性火災(zāi)火災(zāi)(huzi)爆炸爆炸(bozh)檢測(cè)檢測(cè)檢測(cè)將保證裝置的可靠性、連續(xù)性和安全性第15頁/共46頁第十五頁，共46頁。 SK SK 檢測(cè)檢測(cè)(jin c)(jin c)的發(fā)展的發(fā)展數(shù)據(jù)庫建立和RBI的引進(jìn)采用最佳的成本和人力資源達(dá)到(d do)世界最好的可靠性水平已建立了檢測(cè)基礎(chǔ)架構(gòu)檢測(cè)數(shù)量增加故障減少成本(chngbn)仍然較高，效果不明顯開始建立檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行有計(jì)劃的檢測(cè)沒有系統(tǒng)的工具或數(shù)據(jù)庫依賴于每一項(xiàng)內(nèi)容的檢測(cè)歷史記錄故障或事故后的檢測(cè)沒有形成標(biāo)準(zhǔn)或準(zhǔn)則故障頻繁發(fā)生198019902000故障故障維修維修在線在線檢測(cè)檢測(cè)預(yù)測(cè)性預(yù)測(cè)性檢測(cè)

7、檢測(cè)基于風(fēng)險(xiǎn)的基于風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)檢測(cè)第16頁/共46頁第十六頁，共46頁?；剞D(zhuǎn)機(jī)械故障來源及主要原因回轉(zhuǎn)機(jī)械故障來源及主要原因故障來源主要原因設(shè)計(jì)、制造1設(shè)計(jì)不當(dāng)，動(dòng)態(tài)特性不良，運(yùn)行時(shí)發(fā)生強(qiáng)迫振動(dòng)或自激振動(dòng)2結(jié)構(gòu)不合理，有應(yīng)力集中3工作轉(zhuǎn)速接近或落入臨界轉(zhuǎn)速區(qū)4運(yùn)行點(diǎn)接近或落入非穩(wěn)定區(qū)5零部件加工或制造不良，精度不夠6零件材質(zhì)不良，強(qiáng)度不夠，有制造缺陷7轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不符合技術(shù)要求安裝、維修1機(jī)器安裝不當(dāng)，零部件錯(cuò)位，預(yù)負(fù)荷大2軸系對(duì)中不良（考慮軸系熱態(tài)下的對(duì)中補(bǔ)償量有偏差）3機(jī)器的幾何參數(shù)（如配合間隙、過盈量及相對(duì)位置）4管道應(yīng)力大，機(jī)器在工作狀態(tài)下改變了動(dòng)態(tài)特性和安裝精度5轉(zhuǎn)子長(zhǎng)期放置不當(dāng)，破壞了

8、動(dòng)平衡精度6安裝或維修過程中破壞了機(jī)器原有的配合性質(zhì)和精度運(yùn)行操作1機(jī)器在非設(shè)計(jì)狀態(tài)下運(yùn)行（如超速、超負(fù)荷或低負(fù)荷運(yùn)行），改變了機(jī)器的工作特性2潤(rùn)滑或冷卻不良3回轉(zhuǎn)體局部損壞或結(jié)垢4工藝參數(shù)（如介質(zhì)溫度、壓力、流量、負(fù)荷等）不當(dāng)，機(jī)器運(yùn)行失穩(wěn)5起動(dòng)、停機(jī)或升降速過程操作不當(dāng)，暖機(jī)不夠，熱膨脹不均勻，或在臨界區(qū)停留時(shí)間長(zhǎng)機(jī)器劣化1長(zhǎng)期運(yùn)行，轉(zhuǎn)子撓度增大2回轉(zhuǎn)體局部損壞、脫落或產(chǎn)生裂紋3零部件磨損、沖刷、點(diǎn)蝕或腐蝕等4配合面受力劣化，產(chǎn)生過盈不足或松動(dòng)現(xiàn)象，破壞了配合性質(zhì)和精度5機(jī)器基礎(chǔ)沉降不均勻，殼體變形等等第17頁/共46頁第十七頁，共46頁。第18頁/共46頁第十八頁，共46頁。n4.診斷決

9、策:根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)判斷決定應(yīng)采取的對(duì)策和措施 。第19頁/共46頁第十九頁，共46頁。第20頁/共46頁第二十頁，共46頁。第21頁/共46頁第二十一頁，共46頁。 2 診斷診斷由果求因的逆過程由果求因的逆過程 振動(dòng)振動(dòng)(zhndng)是表征機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)最敏感的征兆參數(shù)是表征機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)最敏感的征兆參數(shù)。其響應(yīng)、激勵(lì)和系統(tǒng)動(dòng)力特性三者之間關(guān)系為：。其響應(yīng)、激勵(lì)和系統(tǒng)動(dòng)力特性三者之間關(guān)系為： X = Z()-1 F其中其中, Z()=(k-2m)+jc 為動(dòng)力系統(tǒng)的特征矩陣或稱阻為動(dòng)力系統(tǒng)的特征矩陣或稱阻抗矩陣。抗矩陣。振動(dòng)振動(dòng)(zhndng)故障的診斷就是由響應(yīng)（征兆參數(shù)）故障的診斷就是由響應(yīng)

10、（征兆參數(shù)）探求故障原因外因激勵(lì)和內(nèi)因剛度、阻尼、質(zhì)量變探求故障原因外因激勵(lì)和內(nèi)因剛度、阻尼、質(zhì)量變化的逆過程。化的逆過程。第22頁/共46頁第二十二頁，共46頁。 征兆參數(shù)和故障原因(yunyn)并非一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，是多果（征兆參數(shù)）和多因（故障原因(yunyn)）的復(fù)雜對(duì)應(yīng)關(guān)系。 征兆譜 原因(yunyn)譜 S=S1,S2,- Sn R=R1,R2- Rm 圖圖2 2 診斷診斷-逆過程逆過程系統(tǒng)動(dòng)力特性系統(tǒng)動(dòng)力特性剛度、阻尼、質(zhì)量剛度、阻尼、質(zhì)量響應(yīng)響應(yīng)振幅、頻率、相位振幅、頻率、相位激勵(lì)激勵(lì)故障診斷故障診斷外外因因內(nèi)內(nèi)因因第23頁/共46頁第二十三頁，共46頁。nc振蕩、失穩(wěn)第24頁/共

11、46頁第二十四頁，共46頁。振動(dòng)類型頻率范圍故障實(shí)例低頻振動(dòng)工頻5倍以下 轉(zhuǎn)子故障如不平衡、不對(duì)中、軸彎曲、松動(dòng)、油膜振蕩中頻振動(dòng)1kHz左右齒輪振動(dòng)高頻振動(dòng)1kHz滾動(dòng)軸承損傷第25頁/共46頁第二十五頁，共46頁。第26頁/共46頁第二十六頁，共46頁。第27頁/共46頁第二十七頁，共46頁。第28頁/共46頁第二十八頁，共46頁。第29頁/共46頁第二十九頁，共46頁。第30頁/共46頁第三十頁，共46頁。標(biāo) 準(zhǔn)振動(dòng)烈度范圍振動(dòng)烈度評(píng)定等級(jí)備注分級(jí)范圍mm/sI1振動(dòng)速度的測(cè)試應(yīng)在10-1000Hz的頻段內(nèi)0.28AAAA2機(jī)械類型：I：小型轉(zhuǎn)機(jī)如15KW以下電機(jī)：安裝在剛性基礎(chǔ)上的中型

12、轉(zhuǎn)機(jī)，功率300KW以下：大型轉(zhuǎn)機(jī)，機(jī)器-支撐系統(tǒng)為剛性系統(tǒng)：大型轉(zhuǎn)機(jī)，機(jī)器-支撐系統(tǒng)為撓性支撐狀態(tài)。0.450.711.12B1.8B2.8CB4.5CB7.1DC3振動(dòng)等級(jí)表：A區(qū)：新交付使用的機(jī)器應(yīng)達(dá)到的狀態(tài)或優(yōu)良狀態(tài)B區(qū)：機(jī)器可以長(zhǎng)期運(yùn)行或合格狀態(tài)C區(qū)：機(jī)器尚可短期運(yùn)行但必須采取相應(yīng)補(bǔ)救措施，或不合格狀態(tài)D區(qū)：不允許狀態(tài)11.2DC18D28D4571第31頁/共46頁第三十一頁，共46頁。第32頁/共46頁第三十二頁，共46頁。第33頁/共46頁第三十三頁，共46頁。第34頁/共46頁第三十四頁，共46頁。第35頁/共46頁第三十五頁，共46頁。第36頁/共46頁第三十六頁，共46頁。第37頁/共46頁第三十七頁，共46頁。第38頁/共46