設(shè)備安裝與維護(hù)第六章

1、第六章第六章 機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷與故障診斷第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 一、設(shè)備維修制度一、設(shè)備維修制度 1、傳統(tǒng)維修制度、傳統(tǒng)維修制度 設(shè)備的維修費(fèi)用在急劇增加，如美、日兩國企業(yè)的年平均維修費(fèi)分設(shè)備的維修費(fèi)用在急劇增加，如美、日兩國企業(yè)的年平均維修費(fèi)分別占企業(yè)固定資產(chǎn)的別占企業(yè)固定資產(chǎn)的4-8.5%和和2.6-12%；在我國，這個(gè)比例則為；在我國，這個(gè)比例則為12-25%。面對(duì)當(dāng)今世界激烈競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)環(huán)境，如何有效地管理和使用。面對(duì)當(dāng)今世界激烈競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)環(huán)境，如何有效地管理和使用先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，減少設(shè)備非計(jì)劃事故的維修費(fèi)用，提高設(shè)備的可先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，減少設(shè)備非計(jì)劃事故的維修

2、費(fèi)用，提高設(shè)備的可靠性與有效性，從而降低企業(yè)的產(chǎn)品成本，一直是國內(nèi)外企業(yè)所面靠性與有效性，從而降低企業(yè)的產(chǎn)品成本，一直是國內(nèi)外企業(yè)所面臨的一個(gè)重大課題。臨的一個(gè)重大課題。 2 2、視情維修、視情維修( (預(yù)知維修預(yù)知維修) ) 根據(jù)設(shè)備運(yùn)行故障狀態(tài)來確定設(shè)備維修時(shí)間、內(nèi)容和方法。以對(duì)設(shè)根據(jù)設(shè)備運(yùn)行故障狀態(tài)來確定設(shè)備維修時(shí)間、內(nèi)容和方法。以對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)，以對(duì)故障診斷和預(yù)測(cè)結(jié)果而采取維護(hù)決策必備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)，以對(duì)故障診斷和預(yù)測(cè)結(jié)果而采取維護(hù)決策必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷。須對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷。 設(shè)備故障診斷技術(shù)（設(shè)備故障診斷技術(shù)（Fault Diagnosis

3、）是利用測(cè)取設(shè)備在運(yùn)行是利用測(cè)取設(shè)備在運(yùn)行中或相對(duì)靜態(tài)條件下的狀態(tài)信息，通過對(duì)所測(cè)信號(hào)的處理和分析，并結(jié)中或相對(duì)靜態(tài)條件下的狀態(tài)信息，通過對(duì)所測(cè)信號(hào)的處理和分析，并結(jié)合診斷對(duì)象的歷史狀況，來定量識(shí)別設(shè)備及其零件、部件的實(shí)時(shí)技術(shù)狀合診斷對(duì)象的歷史狀況，來定量識(shí)別設(shè)備及其零件、部件的實(shí)時(shí)技術(shù)狀態(tài)，并預(yù)知有關(guān)異常、故障和預(yù)測(cè)其未來技術(shù)狀態(tài)，從而確定必要對(duì)策態(tài)，并預(yù)知有關(guān)異常、故障和預(yù)測(cè)其未來技術(shù)狀態(tài)，從而確定必要對(duì)策的技術(shù)。的技術(shù)。 二、故障診斷技術(shù)分類二、故障診斷技術(shù)分類1 1、按診斷對(duì)象的類別分類、按診斷對(duì)象的類別分類（1）旋轉(zhuǎn)機(jī)械診斷技術(shù)：轉(zhuǎn)子、風(fēng)機(jī)、泵、透平機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)組）旋轉(zhuǎn)機(jī)械診斷技術(shù)

4、：轉(zhuǎn)子、風(fēng)機(jī)、泵、透平機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)組（2）往復(fù)機(jī)械診斷技術(shù)：活塞曲柄連桿機(jī)構(gòu)；）往復(fù)機(jī)械診斷技術(shù)：活塞曲柄連桿機(jī)構(gòu)；（3）工程結(jié)構(gòu)診斷技術(shù)：金屬結(jié)構(gòu)、框架、橋梁、容器、建筑物、地樁）工程結(jié)構(gòu)診斷技術(shù)：金屬結(jié)構(gòu)、框架、橋梁、容器、建筑物、地樁等；等；（4）機(jī)械零件診斷技術(shù)：轉(zhuǎn)軸、軸承、齒輪、連接件等；）機(jī)械零件診斷技術(shù)：轉(zhuǎn)軸、軸承、齒輪、連接件等；（5）液壓設(shè)備診斷；）液壓設(shè)備診斷；（6）電氣設(shè)備診斷技術(shù)；）電氣設(shè)備診斷技術(shù)；（7）生產(chǎn)過程綜合診斷技術(shù)：機(jī)械加工過程、軋鋼生產(chǎn)過程、發(fā)電廠生）生產(chǎn)過程綜合診斷技術(shù)：機(jī)械加工過程、軋鋼生產(chǎn)過程、發(fā)電廠生產(chǎn)過程產(chǎn)過程 2、按所利用的狀態(tài)信號(hào)的物理特征

5、分類、按所利用的狀態(tài)信號(hào)的物理特征分類（1）振動(dòng)診斷法振動(dòng)診斷法：以平穩(wěn)振動(dòng)、瞬態(tài)振動(dòng)、機(jī)械導(dǎo)納及模態(tài)參數(shù)為：以平穩(wěn)振動(dòng)、瞬態(tài)振動(dòng)、機(jī)械導(dǎo)納及模態(tài)參數(shù)為檢測(cè)目標(biāo)，進(jìn)行特征分析、譜分析和時(shí)頻域分析，也包括含有相位信息檢測(cè)目標(biāo)，進(jìn)行特征分析、譜分析和時(shí)頻域分析，也包括含有相位信息的全息譜診斷法和其他方法；的全息譜診斷法和其他方法；（2）強(qiáng)度診斷法強(qiáng)度診斷法：以力、扭矩、應(yīng)力、應(yīng)變?yōu)闄z測(cè)目標(biāo)，進(jìn)行冷熱：以力、扭矩、應(yīng)力、應(yīng)變?yōu)闄z測(cè)目標(biāo)，進(jìn)行冷熱強(qiáng)度變形、結(jié)構(gòu)損傷容限分析與壽命估計(jì)；強(qiáng)度變形、結(jié)構(gòu)損傷容限分析與壽命估計(jì)；（3）溫度診斷法溫度診斷法：以溫度、溫差、溫度場(chǎng)、熱現(xiàn)象為檢測(cè)目標(biāo)，進(jìn)：以溫度、溫

6、差、溫度場(chǎng)、熱現(xiàn)象為檢測(cè)目標(biāo)，進(jìn)行溫變量、溫度場(chǎng)、紅外熱象識(shí)別與分析；行溫變量、溫度場(chǎng)、紅外熱象識(shí)別與分析；（4）聲學(xué)診斷法聲學(xué)診斷法：以噪聲、聲阻、超聲、聲發(fā)射為檢測(cè)目標(biāo)，進(jìn)行：以噪聲、聲阻、超聲、聲發(fā)射為檢測(cè)目標(biāo)，進(jìn)行聲級(jí)、聲強(qiáng)、聲源、聲場(chǎng)、聲譜分析。聲級(jí)、聲強(qiáng)、聲源、聲場(chǎng)、聲譜分析。（5）電參數(shù)診斷法電參數(shù)診斷法：以功率、電信號(hào)及磁特性等為檢測(cè)目標(biāo)，進(jìn)行物體：以功率、電信號(hào)及磁特性等為檢測(cè)目標(biāo)，進(jìn)行物體運(yùn)動(dòng)、系統(tǒng)物理量狀態(tài)、機(jī)械設(shè)備性能等分析；運(yùn)動(dòng)、系統(tǒng)物理量狀態(tài)、機(jī)械設(shè)備性能等分析；（6）光學(xué)診斷法光學(xué)診斷法：以亮度、光譜和各種射線效應(yīng)為監(jiān)測(cè)目標(biāo)，研究物質(zhì)：以亮度、光譜和各種射線效應(yīng)為

7、監(jiān)測(cè)目標(biāo)，研究物質(zhì)或溶液構(gòu)成，分析構(gòu)成成分量值，進(jìn)行圖形成象識(shí)別分析；或溶液構(gòu)成，分析構(gòu)成成分量值，進(jìn)行圖形成象識(shí)別分析；（7）污染物診斷法污染物診斷法：以泄漏、殘留物、氣、液、固體的成分為檢測(cè)目標(biāo)，：以泄漏、殘留物、氣、液、固體的成分為檢測(cè)目標(biāo)，進(jìn)行液氣成分變化、氣蝕油蝕、油質(zhì)磨損分析。特別是采用光譜、鐵譜和進(jìn)行液氣成分變化、氣蝕油蝕、油質(zhì)磨損分析。特別是采用光譜、鐵譜和電鏡能譜對(duì)潤滑油樣中磨屑濃度、成分、粒度等進(jìn)行檢測(cè)分析；電鏡能譜對(duì)潤滑油樣中磨屑濃度、成分、粒度等進(jìn)行檢測(cè)分析；（8）性能趨勢(shì)診斷法性能趨勢(shì)診斷法：以設(shè)備各種主要性能指標(biāo)為檢測(cè)目標(biāo)，研究和：以設(shè)備各種主要性能指標(biāo)為檢測(cè)目標(biāo)，

8、研究和分析設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、識(shí)別故障的發(fā)生與發(fā)展，提出早期預(yù)報(bào)與維修計(jì)劃分析設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、識(shí)別故障的發(fā)生與發(fā)展，提出早期預(yù)報(bào)與維修計(jì)劃，估計(jì)設(shè)備的剩余壽命。，估計(jì)設(shè)備的剩余壽命。 3 3、按診斷的目的、要求和條件的不同分類、按診斷的目的、要求和條件的不同分類（1） 性能診斷和運(yùn)行診斷性能診斷和運(yùn)行診斷性能診斷：對(duì)新安裝和剛維修后設(shè)備，診斷其性能是否正常，并按診斷結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。性能診斷：對(duì)新安裝和剛維修后設(shè)備，診斷其性能是否正常，并按診斷結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。 運(yùn)行診斷：對(duì)工作中的設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷。運(yùn)行診斷：對(duì)工作中的設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷。（2）定期診斷和連續(xù)診斷）定期診斷和連續(xù)診斷 定

9、期診斷隔一定時(shí)間檢查一次；連續(xù)診斷對(duì)工作中的設(shè)備連續(xù)監(jiān)測(cè)控制。定期診斷隔一定時(shí)間檢查一次；連續(xù)診斷對(duì)工作中的設(shè)備連續(xù)監(jiān)測(cè)控制。（3）直接診斷和間接診斷）直接診斷和間接診斷 直接診斷：如軸承間隙、齒面磨損、葉片的裂紋、直接診斷：如軸承間隙、齒面磨損、葉片的裂紋、 管道的壁厚等。管道的壁厚等。間接診斷：通過二次效應(yīng)（溫度、振動(dòng)、噪聲間接診斷：通過二次效應(yīng)（溫度、振動(dòng)、噪聲等）來間接判斷設(shè)備中關(guān)鍵部位的狀態(tài)等）來間接判斷設(shè)備中關(guān)鍵部位的狀態(tài)變化。變化。（4）常規(guī)診斷和特殊診斷）常規(guī)診斷和特殊診斷常規(guī)診斷：在正常工作狀態(tài)下進(jìn)行診斷。常規(guī)診斷：在正常工作狀態(tài)下進(jìn)行診斷。特殊診斷：在特殊工作狀態(tài)下，包括失

10、事診斷，例如利用特殊診斷：在特殊工作狀態(tài)下，包括失事診斷，例如利用“黑匣子黑匣子”提供的信息判定飛機(jī)提供的信息判定飛機(jī)失事的原因。失事的原因。設(shè)備傳感器信號(hào)處理系統(tǒng)狀態(tài)識(shí)別診斷決策治理預(yù)防巡回監(jiān)視停機(jī)檢修重點(diǎn)監(jiān)視參考圖譜狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析診斷治理預(yù)防三、故障診斷的基本內(nèi)容與結(jié)構(gòu)體系三、故障診斷的基本內(nèi)容與結(jié)構(gòu)體系 診斷過程的三階段診斷過程的三階段 狀態(tài)監(jiān)測(cè)狀態(tài)監(jiān)測(cè) 分析診斷分析診斷 治理預(yù)防治理預(yù)防第二節(jié)第二節(jié) 潤滑油樣分析技術(shù)潤滑油樣分析技術(shù)一、概一、概 述述通過分析混雜于潤滑油中的磨屑的數(shù)量、成分、大小、形態(tài)等信息來判定通過分析混雜于潤滑油中的磨屑的數(shù)量、成分、大小、形態(tài)等信息來判定機(jī)器零部件的

11、磨損狀態(tài)和機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)。機(jī)器零部件的磨損狀態(tài)和機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)。工作步驟：采樣、檢測(cè)、診斷、預(yù)測(cè)、處理等五個(gè)步驟工作步驟：采樣、檢測(cè)、診斷、預(yù)測(cè)、處理等五個(gè)步驟 。1、采樣采樣：機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程或在停車不久進(jìn)行。定時(shí)，定位采樣，嚴(yán)防油樣：機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程或在停車不久進(jìn)行。定時(shí)，定位采樣，嚴(yán)防油樣被外界污染。被外界污染。2、檢測(cè)檢測(cè)：觀察油樣中磨屑的粒度大小、表面形態(tài)，測(cè)定油樣中磨屑的數(shù)：觀察油樣中磨屑的粒度大小、表面形態(tài)，測(cè)定油樣中磨屑的數(shù)量、成分、粒度分布。量、成分、粒度分布。3、診斷診斷：根據(jù)油樣檢測(cè)結(jié)果判斷機(jī)器的磨損狀態(tài)是否正常（磨屑的濃度：根據(jù)油樣檢測(cè)結(jié)果判斷機(jī)器的磨損狀態(tài)是否正常（磨屑的濃度

12、和粒度），確定異常磨損的零部件以及磨損類型（磨屑的大小和表面形和粒度），確定異常磨損的零部件以及磨損類型（磨屑的大小和表面形態(tài)）。態(tài)）。4、預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)：根據(jù)以前和目前的檢測(cè)結(jié)果，預(yù)測(cè)今后磨損的發(fā)展趨勢(shì)。：根據(jù)以前和目前的檢測(cè)結(jié)果，預(yù)測(cè)今后磨損的發(fā)展趨勢(shì)。5、處理處理：根據(jù)檢測(cè)、診斷和預(yù)測(cè)結(jié)果，確定換油周期，清洗檢修時(shí)間。：根據(jù)檢測(cè)、診斷和預(yù)測(cè)結(jié)果，確定換油周期，清洗檢修時(shí)間。根據(jù)零部件的剩余壽命確定更換零部件的時(shí)間。根據(jù)零部件的剩余壽命確定更換零部件的時(shí)間。二、常用的分析方法二、常用的分析方法1、光譜分析法（、光譜分析法（50 ）0101001000P(m) 磨屑尺寸檢測(cè)效率光譜鐵譜磁譜三種油樣

13、分析方法的檢測(cè)效率三種油樣分析方法的檢測(cè)效率1、光譜分析法、光譜分析法 適用范圍：磨屑粒度適用范圍：磨屑粒度10優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 靈敏度、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性好。靈敏度、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性好。 尤其適用于用有色金屬制造的零部件的磨損分析，特別是多金屬尤其適用于用有色金屬制造的零部件的磨損分析，特別是多金屬零部件。零部件。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：不能給出磨屑的形貌細(xì)節(jié)，設(shè)備價(jià)格昂貴。不能給出磨屑的形貌細(xì)節(jié)，設(shè)備價(jià)格昂貴。常用方法：常用方法： 原子發(fā)射光譜分析法。原子發(fā)射光譜分析法。 原子吸收光譜分析法。原子吸收光譜分析法。 原子發(fā)射光譜分析法原子發(fā)射光譜分析法1激發(fā)光源激發(fā)光源2回轉(zhuǎn)石墨盤回轉(zhuǎn)石墨盤3樣品槽樣品槽4入口縫

14、隙入口縫隙5光柵光柵6特性光譜特性光譜7焦點(diǎn)曲線焦點(diǎn)曲線8出口縫隙出口縫隙9光電探測(cè)器光電探測(cè)器10信號(hào)積分儀信號(hào)積分儀11信號(hào)處理儀信號(hào)處理儀12打印裝置打印裝置943567821012111原子發(fā)射光譜測(cè)定系統(tǒng)原子發(fā)射光譜測(cè)定系統(tǒng)工作原理：工作原理：不同物質(zhì)的原子受激后所放出的光輻射具有與該元素對(duì)應(yīng)不同物質(zhì)的原子受激后所放出的光輻射具有與該元素對(duì)應(yīng)的特征波長，通過對(duì)特征譜線強(qiáng)度的測(cè)定，判斷某種元素是否存在及它的特征波長，通過對(duì)特征譜線強(qiáng)度的測(cè)定，判斷某種元素是否存在及它的濃度。的濃度。 原子發(fā)射光譜分析儀測(cè)試框圖原子發(fā)射光譜分析儀測(cè)試框圖激發(fā)裝置光柵（或棱鏡）光電系統(tǒng)信號(hào)處理儀打印裝置將不

15、同波長的光分解 原子吸收光譜分析法原子吸收光譜分析法原子吸收光譜分析系統(tǒng)原子吸收光譜分析系統(tǒng)1空心陰極燈；空心陰極燈；2火焰；火焰；3燃燒器；燃燒器；4噴霧器；噴霧器；5油樣；油樣； 6入口縫隙；入口縫隙；7分光器；分光器；8出口縫隙；出口縫隙；9光電探測(cè)器；光電探測(cè)器；10放大器；放大器；11讀出裝置讀出裝置1234567891011工作原理：工作原理：將潤滑油中的磨屑熱解原子化，根據(jù)原子蒸氣對(duì)各種不同波將潤滑油中的磨屑熱解原子化，根據(jù)原子蒸氣對(duì)各種不同波長的單元素光源發(fā)出的特征輻射線吸收作用不同來確定磨屑中各元素的含長的單元素光源發(fā)出的特征輻射線吸收作用不同來確定磨屑中各元素的含量。量。

16、原子吸收光譜分析儀測(cè)試框圖原子吸收光譜分析儀測(cè)試框圖空心陰極燈燃燒油樣的火焰分光器光電探測(cè)器放大器讀出裝置發(fā)射被測(cè)元素的特性光譜相應(yīng)元素的原子吸收特性光射線分離被測(cè)光的波長轉(zhuǎn)換為電信號(hào)2、鐵譜分析法、鐵譜分析法 原理：原理：稀釋后的油樣流過一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)力作用下，不同大小的帶稀釋后的油樣流過一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)力作用下，不同大小的帶磁性的磨屑所能通過的距離不同而形成按顆粒大小次序的沉淀，測(cè)定分析磁性的磨屑所能通過的距離不同而形成按顆粒大小次序的沉淀，測(cè)定分析油樣中磨屑沉淀的情況即可判斷磨損程度。油樣中磨屑沉淀的情況即可判斷磨損程度。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：能提供磨屑的數(shù)量、粒度、形態(tài)和成分等反映摩擦副磨

17、損狀態(tài)的能提供磨屑的數(shù)量、粒度、形態(tài)和成分等反映摩擦副磨損狀態(tài)的信息，設(shè)備價(jià)格低廉。信息，設(shè)備價(jià)格低廉。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：對(duì)非磁性磨屑不敏感。對(duì)非磁性磨屑不敏感。適用范圍：適用范圍：10-50的帶磁性磨屑。的帶磁性磨屑。常用鐵譜分析儀：常用鐵譜分析儀： 分析式鐵譜儀分析式鐵譜儀 直讀式鐵譜儀直讀式鐵譜儀 在線式鐵譜儀在線式鐵譜儀 分析式鐵譜儀分析式鐵譜儀磁鐵排渣管玻璃基片特種膠管潤滑油試樣廢油收集瓶泵鐵譜片501001.2出口視場(chǎng)（用裝在鐵譜顯微鏡上的光密 度計(jì)讀得該處的磨屑讀數(shù)）磨屑覆蓋面積百分比AL（大磨屑百分覆蓋面積）磨屑覆蓋面積百分比As（小磨屑百分覆蓋面積）鐵譜分析工作原理鐵譜分析工作原理

18、分析式鐵譜儀鐵譜片電子顯微鏡或雙色光學(xué)顯微鏡磨屑的形態(tài)磨損類型鐵譜顯微鏡磨屑密度AL、AS磨損程度電子顯微鏡能譜儀磨屑的化學(xué)元素成分磨損部位（對(duì)有色金屬或非金屬磨屑也有效）（固化）分析式鐵譜儀分析框圖分析式鐵譜儀分析框圖分析式鐵譜儀中幾種典型磨屑的狀態(tài)分析式鐵譜儀中幾種典型磨屑的狀態(tài)1、正?；瑒?dòng)磨損的磨屑：對(duì)于鋼，厚度小于、正?；瑒?dòng)磨損的磨屑：對(duì)于鋼，厚度小于1，尺寸，尺寸0.515；2、切屑形成的磨屑：形如帶狀，長、切屑形成的磨屑：形如帶狀，長25100 ，寬，寬25 ；3、滾動(dòng)疲勞磨屑：呈、滾動(dòng)疲勞磨屑：呈15 的球狀，間有厚的球狀，間有厚12，大小為，大小為2050 的片狀碎片；的片狀碎

19、片；4、滾動(dòng)疲勞兼滑動(dòng)疲勞磨屑：形狀不規(guī)則，寬厚比為、滾動(dòng)疲勞兼滑動(dòng)疲勞磨屑：形狀不規(guī)則，寬厚比為4：110：1 （齒輪節(jié)圓上的滑動(dòng)剝落）；（齒輪節(jié)圓上的滑動(dòng)剝落）；5、嚴(yán)重滑動(dòng)磨損磨屑：大顆粒，尺寸、嚴(yán)重滑動(dòng)磨損磨屑：大顆粒，尺寸20以上，厚以上，厚2以上，帶有銳以上，帶有銳利直邊。利直邊。3、磁塞檢查法、磁塞檢查法原理原理：將磁塞置于潤滑油管道內(nèi)，懸浮于潤滑油中的磨屑不斷地被吸附：將磁塞置于潤滑油管道內(nèi)，懸浮于潤滑油中的磨屑不斷地被吸附于磁塞上，定期取下塞頭，用肉眼或低倍率（于磁塞上，定期取下塞頭，用肉眼或低倍率（1040）放大鏡觀察塞頭上）放大鏡觀察塞頭上磨屑的大小、形狀和數(shù)量，并與標(biāo)準(zhǔn)

20、譜片對(duì)照，判定磨損狀態(tài)。磨屑的大小、形狀和數(shù)量，并與標(biāo)準(zhǔn)譜片對(duì)照，判定磨損狀態(tài)。注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)：磁塞應(yīng)安裝在潤滑主管路上（最好是管路彎曲部位的外測(cè)），：磁塞應(yīng)安裝在潤滑主管路上（最好是管路彎曲部位的外測(cè)），磨屑零部件與塞頭之間的管路內(nèi)不用油泵、過濾網(wǎng)及液壓件的阻隔。磨屑零部件與塞頭之間的管路內(nèi)不用油泵、過濾網(wǎng)及液壓件的阻隔。第三節(jié)第三節(jié) 振動(dòng)監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)振動(dòng)監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)一、振動(dòng)診斷基礎(chǔ)一、振動(dòng)診斷基礎(chǔ)1、研究振動(dòng)的目的、研究振動(dòng)的目的 檢查機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)特性，以檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量；檢查機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)特性，以檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量；測(cè)定機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，以便確定機(jī)器設(shè)備承受振動(dòng)和沖擊的能力測(cè)定機(jī)

21、械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，以便確定機(jī)器設(shè)備承受振動(dòng)和沖擊的能力，并為產(chǎn)品的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)；，并為產(chǎn)品的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)；分析振動(dòng)產(chǎn)生的原因，尋找振源，以便有效地采取減振和隔振措施；分析振動(dòng)產(chǎn)生的原因，尋找振源，以便有效地采取減振和隔振措施；對(duì)運(yùn)動(dòng)中的機(jī)器進(jìn)行故障監(jiān)控，以避免重大事故。對(duì)運(yùn)動(dòng)中的機(jī)器進(jìn)行故障監(jiān)控，以避免重大事故。激勵(lì)激勵(lì)機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)響應(yīng)響應(yīng)2、研究振動(dòng)分析、研究振動(dòng)分析振動(dòng)分析：已知激勵(lì)條件和系統(tǒng)的振動(dòng)特性，欲求系統(tǒng)的響應(yīng)；振動(dòng)分析：已知激勵(lì)條件和系統(tǒng)的振動(dòng)特性，欲求系統(tǒng)的響應(yīng)；系統(tǒng)識(shí)別：已知系統(tǒng)的激勵(lì)條件和系統(tǒng)的響應(yīng)，要確定系統(tǒng)的系統(tǒng)識(shí)別：已知系統(tǒng)的激勵(lì)條件和系統(tǒng)的響應(yīng)，要確

22、定系統(tǒng)的特性特性 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性測(cè)試問題；系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性測(cè)試問題；環(huán)境預(yù)測(cè)：已知系統(tǒng)的振動(dòng)特性和系統(tǒng)的響應(yīng)，欲確定系統(tǒng)的環(huán)境預(yù)測(cè)：已知系統(tǒng)的振動(dòng)特性和系統(tǒng)的響應(yīng)，欲確定系統(tǒng)的激勵(lì)狀態(tài)激勵(lì)狀態(tài) 尋求振源的問題。尋求振源的問題。 3、振動(dòng)的分類、振動(dòng)的分類 分類分類名名 稱稱主要特征與說明主要特征與說明按振按振動(dòng)產(chǎn)動(dòng)產(chǎn)生的生的原因原因自由振動(dòng)自由振動(dòng)系統(tǒng)受初始干擾或外部激振力取消后，系統(tǒng)本身由彈性恢復(fù)力系統(tǒng)受初始干擾或外部激振力取消后，系統(tǒng)本身由彈性恢復(fù)力和慣性力來維持的振動(dòng)。當(dāng)系統(tǒng)無阻尼時(shí)，振動(dòng)頻率為系統(tǒng)的和慣性力來維持的振動(dòng)。當(dāng)系統(tǒng)無阻尼時(shí)，振動(dòng)頻率為系統(tǒng)的固有頻率；當(dāng)系統(tǒng)存在阻尼時(shí)，其振

23、動(dòng)幅度將逐漸減弱。固有頻率；當(dāng)系統(tǒng)存在阻尼時(shí)，其振動(dòng)幅度將逐漸減弱。受迫振動(dòng)受迫振動(dòng)由于外界持續(xù)干擾引起和維持的振動(dòng)，系統(tǒng)的振動(dòng)頻率為激振由于外界持續(xù)干擾引起和維持的振動(dòng)，系統(tǒng)的振動(dòng)頻率為激振頻率。頻率。自激振動(dòng)自激振動(dòng)系統(tǒng)在輸入和輸出之間具有反饋特性時(shí)，在一定條件下，沒有系統(tǒng)在輸入和輸出之間具有反饋特性時(shí)，在一定條件下，沒有外部激振力而由系統(tǒng)本身產(chǎn)生的交變力激發(fā)和維持的一種穩(wěn)定外部激振力而由系統(tǒng)本身產(chǎn)生的交變力激發(fā)和維持的一種穩(wěn)定的周期性振動(dòng)，其振動(dòng)頻率接近于系統(tǒng)的固有頻率。的周期性振動(dòng)，其振動(dòng)頻率接近于系統(tǒng)的固有頻率。分類分類名名 稱稱主要特征與說明主要特征與說明按系統(tǒng)按系統(tǒng)的自由的自由度

24、度單自由度系統(tǒng)振動(dòng)單自由度系統(tǒng)振動(dòng)用一個(gè)獨(dú)立變量就能表示系統(tǒng)振動(dòng)用一個(gè)獨(dú)立變量就能表示系統(tǒng)振動(dòng)多自由度系統(tǒng)振動(dòng)多自由度系統(tǒng)振動(dòng)須用多個(gè)獨(dú)立變量表示系統(tǒng)振動(dòng)須用多個(gè)獨(dú)立變量表示系統(tǒng)振動(dòng)連續(xù)彈性體振動(dòng)連續(xù)彈性體振動(dòng)須用無限多個(gè)獨(dú)立變量表示系統(tǒng)振動(dòng)須用無限多個(gè)獨(dú)立變量表示系統(tǒng)振動(dòng)按系統(tǒng)按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參結(jié)構(gòu)參數(shù)的特?cái)?shù)的特性性線性振動(dòng)線性振動(dòng)可以用常系數(shù)線性微分方程來描述，系統(tǒng)的慣性力、可以用常系數(shù)線性微分方程來描述，系統(tǒng)的慣性力、阻尼力和彈性力分別與振動(dòng)加速度、速度和位移成正阻尼力和彈性力分別與振動(dòng)加速度、速度和位移成正比比非線性振動(dòng)非線性振動(dòng)要用非線性微分方程來描述，即微分方程中出現(xiàn)非線要用非線性微分方

25、程來描述，即微分方程中出現(xiàn)非線性項(xiàng)性項(xiàng)按按振振動(dòng)動(dòng)的的規(guī)規(guī)律律分分 1 1、簡(jiǎn)易振動(dòng)診斷技術(shù)的特點(diǎn)、簡(jiǎn)易振動(dòng)診斷技術(shù)的特點(diǎn) 使用各種較簡(jiǎn)單、易于攜帶和便于在現(xiàn)場(chǎng)使用的振動(dòng)診斷儀器及檢測(cè)使用各種較簡(jiǎn)單、易于攜帶和便于在現(xiàn)場(chǎng)使用的振動(dòng)診斷儀器及檢測(cè)儀表；儀表；由設(shè)備維護(hù)檢修人員在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行；由設(shè)備維護(hù)檢修人員在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行；僅對(duì)設(shè)備有無故障、嚴(yán)重程度及其發(fā)展趨勢(shì)做出定性初判；僅對(duì)設(shè)備有無故障、嚴(yán)重程度及其發(fā)展趨勢(shì)做出定性初判；涉及的技術(shù)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)比較簡(jiǎn)單，易于學(xué)習(xí)和掌握；涉及的技術(shù)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)比較簡(jiǎn)單，易于學(xué)習(xí)和掌握；需要把采集的故障信號(hào)儲(chǔ)存建檔。需要把采集的故障信號(hào)儲(chǔ)存建檔。二、簡(jiǎn)易振動(dòng)診斷技術(shù)

26、二、簡(jiǎn)易振動(dòng)診斷技術(shù) 2、簡(jiǎn)易振動(dòng)診斷應(yīng)該達(dá)到的目的、簡(jiǎn)易振動(dòng)診斷應(yīng)該達(dá)到的目的根據(jù)劣化趨勢(shì)管理，早期發(fā)現(xiàn)異常。根據(jù)劣化趨勢(shì)管理，早期發(fā)現(xiàn)異常。依據(jù)趨勢(shì)管理數(shù)據(jù)外推，預(yù)測(cè)故障發(fā)生時(shí)間。依據(jù)趨勢(shì)管理數(shù)據(jù)外推，預(yù)測(cè)故障發(fā)生時(shí)間。依據(jù)自動(dòng)切斷等有效方法，保護(hù)設(shè)備安全。依據(jù)自動(dòng)切斷等有效方法，保護(hù)設(shè)備安全。依據(jù)檢測(cè)分析，選定需作精密診斷的對(duì)象。依據(jù)檢測(cè)分析，選定需作精密診斷的對(duì)象。3、簡(jiǎn)易振動(dòng)信號(hào)的幅值域分析、簡(jiǎn)易振動(dòng)信號(hào)的幅值域分析 有效值有效值=0.707峰值峰值=1.11平均值平均值峰值峰值=1.414有效值有效值=1.57平均值平均值平均值平均值=0.637峰值峰值=0.90有效值有效值峰峰值

27、峰峰值=2峰值峰值 4、簡(jiǎn)易振動(dòng)監(jiān)測(cè)參數(shù)的測(cè)量、簡(jiǎn)易振動(dòng)監(jiān)測(cè)參數(shù)的測(cè)量 監(jiān)測(cè)參數(shù)的選取監(jiān)測(cè)參數(shù)的選取 低頻選位移、中頻選速度、高頻選加速度作為測(cè)量參數(shù)。低頻選位移、中頻選速度、高頻選加速度作為測(cè)量參數(shù)。 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的選定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的選定敏感點(diǎn)敏感點(diǎn)-振動(dòng)部位；振動(dòng)部位；關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)-離監(jiān)測(cè)零件離監(jiān)測(cè)零件最近的部位；最近的部位；易損點(diǎn)易損點(diǎn)-容易產(chǎn)生劣容易產(chǎn)生劣化現(xiàn)象的部位；化現(xiàn)象的部位；傳感器的典型安裝方式傳感器的典型安裝方式 注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：（1）避免高溫環(huán)境。）避免高溫環(huán)境。（2）低頻振動(dòng)兩個(gè)方向；高頻振動(dòng)一個(gè)方向即可。）低頻振動(dòng)兩個(gè)方向；高頻振動(dòng)一個(gè)方向即可。（3）減少中間環(huán)節(jié)。）減少中間環(huán)

28、節(jié)。（4）足夠的剛度。）足夠的剛度。（5）監(jiān)測(cè)點(diǎn)要固定不變。）監(jiān)測(cè)點(diǎn)要固定不變。 監(jiān)測(cè)周期的確定監(jiān)測(cè)周期的確定定期巡檢定期巡檢隨機(jī)點(diǎn)檢隨機(jī)點(diǎn)檢 長期連續(xù)監(jiān)測(cè)長期連續(xù)監(jiān)測(cè) 測(cè)振傳感器測(cè)振傳感器 振動(dòng)加速度傳感器振動(dòng)加速度傳感器 050kHz，振動(dòng)位移傳感器，振動(dòng)位移傳感器 010kHz振動(dòng)速度傳感器振動(dòng)速度傳感器 10Hz2kHz 記錄儀器記錄儀器 電子示波器，光線示波器，磁帶記錄儀，電子示波器，光線示波器，磁帶記錄儀，X-Y記錄儀，電平記錄儀記錄儀，電平記錄儀 簡(jiǎn)易診斷儀器簡(jiǎn)易診斷儀器 振動(dòng)計(jì)一般只測(cè)一個(gè)物理量，讀取一個(gè)有效值或峰值。振動(dòng)計(jì)一般只測(cè)一個(gè)物理量，讀取一個(gè)有效值或峰值。振動(dòng)測(cè)量?jī)x可

29、測(cè)振動(dòng)位移、速度和加速度三個(gè)物理量振動(dòng)測(cè)量?jī)x可測(cè)振動(dòng)位移、速度和加速度三個(gè)物理量。沖擊振動(dòng)測(cè)量?jī)x測(cè)量振動(dòng)高頻成分的大小，常用于檢測(cè)滾動(dòng)軸承等的沖擊振動(dòng)測(cè)量?jī)x測(cè)量振動(dòng)高頻成分的大小，常用于檢測(cè)滾動(dòng)軸承等的狀態(tài)。狀態(tài)。 5、簡(jiǎn)易振動(dòng)診斷的常用儀器設(shè)備、簡(jiǎn)易振動(dòng)診斷的常用儀器設(shè)備 三、簡(jiǎn)易振動(dòng)診斷的開展方法與實(shí)施三、簡(jiǎn)易振動(dòng)診斷的開展方法與實(shí)施三個(gè)環(huán)節(jié)：三個(gè)環(huán)節(jié)：準(zhǔn)備工作、診斷實(shí)施、決策與驗(yàn)證。準(zhǔn)備工作、診斷實(shí)施、決策與驗(yàn)證。六個(gè)步驟六個(gè)步驟 ： （1）診斷對(duì)象的確定。）診斷對(duì)象的確定。 （2）診斷方案的確定。）診斷方案的確定。 （3）進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量與信號(hào)分析。）進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量與信號(hào)分析。 （4）實(shí)施狀

30、態(tài)判別。）實(shí)施狀態(tài)判別。 （5）做出診斷決策。）做出診斷決策。 （6）檢查驗(yàn)證。）檢查驗(yàn)證。 診斷對(duì)象的確定診斷對(duì)象的確定 有重點(diǎn)地選定用作監(jiān)測(cè)對(duì)象的設(shè)備、應(yīng)盡量多地覆蓋設(shè)備種類有重點(diǎn)地選定用作監(jiān)測(cè)對(duì)象的設(shè)備、應(yīng)盡量多地覆蓋設(shè)備種類。一般是連續(xù)作業(yè)和流程作業(yè)中的設(shè)備；一般是連續(xù)作業(yè)和流程作業(yè)中的設(shè)備；停機(jī)或存在故障會(huì)造成很大損失的設(shè)備；停機(jī)或存在故障會(huì)造成很大損失的設(shè)備；故障發(fā)生后，會(huì)造成環(huán)境污染的設(shè)備；故障發(fā)生后，會(huì)造成環(huán)境污染的設(shè)備；維修費(fèi)用高的設(shè)備，如發(fā)動(dòng)機(jī)；維修費(fèi)用高的設(shè)備，如發(fā)動(dòng)機(jī)；沒有備用機(jī)組的關(guān)鍵設(shè)備；沒有備用機(jī)組的關(guān)鍵設(shè)備；價(jià)格昂貴的大型精密和成套設(shè)備；價(jià)格昂貴的大型精密和成套

31、設(shè)備；容易造成人身安全事故的設(shè)備；容易造成人身安全事故的設(shè)備；容易發(fā)生故障的設(shè)備。容易發(fā)生故障的設(shè)備。 診斷方案的確定診斷方案的確定 (1) 選擇測(cè)點(diǎn)選擇測(cè)點(diǎn) (2) 預(yù)估頻率和振幅預(yù)估頻率和振幅 (3) 確定測(cè)量參數(shù)確定測(cè)量參數(shù)(4) 選擇診斷儀器選擇診斷儀器 (5) 選擇與安裝傳感器選擇與安裝傳感器 (6) 做好其他相關(guān)事項(xiàng)的準(zhǔn)備做好其他相關(guān)事項(xiàng)的準(zhǔn)備 進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量與信號(hào)分析進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量與信號(hào)分析 根據(jù)診斷目的對(duì)設(shè)備進(jìn)行各項(xiàng)相關(guān)參數(shù)測(cè)量根據(jù)診斷目的對(duì)設(shè)備進(jìn)行各項(xiàng)相關(guān)參數(shù)測(cè)量；對(duì)于初次測(cè)量的信號(hào)，要進(jìn)行信號(hào)重放和直觀分析，檢查測(cè)得的信對(duì)于初次測(cè)量的信號(hào)，要進(jìn)行信號(hào)重放和直觀分析，檢查測(cè)得的信

32、號(hào)是否真實(shí)；號(hào)是否真實(shí)； 測(cè)量數(shù)據(jù)一定要作詳細(xì)記錄；測(cè)量數(shù)據(jù)一定要作詳細(xì)記錄； 對(duì)所測(cè)得的參數(shù)值最好進(jìn)行分類整理。對(duì)所測(cè)得的參數(shù)值最好進(jìn)行分類整理。 實(shí)施狀態(tài)判別實(shí)施狀態(tài)判別 首先判斷它是否正常，然后對(duì)存在異常的設(shè)備作進(jìn)一步分析，指首先判斷它是否正常，然后對(duì)存在異常的設(shè)備作進(jìn)一步分析，指出故障的原因、部位和程度。對(duì)那些不能用簡(jiǎn)易診斷解決的疑難故出故障的原因、部位和程度。對(duì)那些不能用簡(jiǎn)易診斷解決的疑難故障，須動(dòng)用精密診斷手段去加以確診。障，須動(dòng)用精密診斷手段去加以確診。做出診斷決策做出診斷決策 通過測(cè)量分析、狀態(tài)識(shí)別等幾個(gè)程序，弄清了設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)，為通過測(cè)量分析、狀態(tài)識(shí)別等幾個(gè)程序，弄清了設(shè)備

33、的實(shí)際狀態(tài)，為處理決策創(chuàng)造了條件。這時(shí)應(yīng)當(dāng)提出處理意見：或是繼續(xù)運(yùn)行，或是停機(jī)處理決策創(chuàng)造了條件。這時(shí)應(yīng)當(dāng)提出處理意見：或是繼續(xù)運(yùn)行，或是停機(jī)修理。對(duì)需要修理的設(shè)備，應(yīng)當(dāng)指出修理的具體內(nèi)容，如待處理的故障部修理。對(duì)需要修理的設(shè)備，應(yīng)當(dāng)指出修理的具體內(nèi)容，如待處理的故障部位、所需要更換的零部件等。位、所需要更換的零部件等。檢查驗(yàn)證檢查驗(yàn)證 診斷人員應(yīng)當(dāng)向用戶了解設(shè)備拆機(jī)檢修的詳細(xì)情況及處理后的效果，診斷人員應(yīng)當(dāng)向用戶了解設(shè)備拆機(jī)檢修的詳細(xì)情況及處理后的效果，或者親臨現(xiàn)場(chǎng)察看，檢查診斷結(jié)論與實(shí)際情況是否符合?；蛘哂H臨現(xiàn)場(chǎng)察看，檢查診斷結(jié)論與實(shí)際情況是否符合。 四、精密振動(dòng)診斷技術(shù)四、精密振動(dòng)診斷技術(shù)1 1、精密診斷技術(shù)的特點(diǎn)、精密診斷技術(shù)的特點(diǎn)1 1）使用各種比較復(fù)雜的診斷分析儀器或?qū)Ｓ迷\斷設(shè)備；）使用各種比較復(fù)雜的診斷分析儀器或?qū)Ｓ迷\斷設(shè)備；2 2）由具有一定經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員及專家在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)或診