离心泵故障诊断方法的研究综述
泵的故障诊断研究综述
往很 难满 足。所 以 目前 对于状 态估 计方 法 的研 究 主 要集 中在 提高检 测系 统对 于建 模误 差 、扰 动 、噪声 等 未 知 输 入 的鲁 棒 性 及 系 统 对 于 早 期 故 障 的灵 敏 度 。通 常说 来 ，这两 个指标 是互 相矛 盾 的 ，只能在 二者之 问根据 具体 的设计 要求 进行折 衷 。
１３ 小波分 析 方法 ．
等价 空间方 法 的基 本思想 就是 利用 系统 的输 入
输出的实际测量值检验系统数学模型的等价性 （ 即
一
致性）以检测和分离故障。
２３ 参 数估计 方法 ．
参 数估计 方 法的基本 思想 是根 据模型 参数及 相
小 波分 析是适 应信 号处 理 的实际需 要而发展 起
维普资讯
２０ 年第 １ ０７ 期
小 原柱 采
泵 的故 障诊 断研究综述
王 凯 张 永 祥 李 军
（ 海军工程大学船舶与动力学院，武汉 ；４０ ３） ３０ ３
摘要 ：泵 的应用量大面广 ，对其开展故障诊断研究有着重要的现实意义 。本文综述 了 目前有关泵 的故障诊断方法 ， 述评这些方法的特点及局 限性 ，最后指 出这一领域有待进一步研究 的若干问题 和发展趋势。
振源及传递媒介 ，为采取改进措施提供了依据 ；文 献 【２ 针对大型水泵机组 的特点 ，采用频谱分析 ｌ】
对其状态监测 与故障诊断的方法展开了探讨研究 。 但是 由于泵故障的多样性和复杂性 ，紧密依赖振动 信号的频谱分析往往只能粗略判断泵是 否存在故 障 ，有时也能得到故障严重程度的信息 ， 而对于具 体是什么故障以及故障发生的部位则难 以得到 ，所 以一般 只用 于泵 的简易诊 断 。
１２ 功 率谱 估计 法 ．
离心泵故障诊断的研究与探讨
离心泵故障诊断的研究与探讨离心泵作为一种常见的流体输送设备，其在各种场合中得到广泛应用。
然而，在离心泵的使用过程中，故障问题也经常出现。
如何快速、准确地对离心泵故障进行诊断，一直是离心泵使用者需要解决的问题。
本文将围绕离心泵故障诊断的研究与探讨展开，旨在为离心泵使用者提供更准确、更可靠的故障诊断方法。
一、常见的离心泵故障种类及其表现离心泵故障种类丰富，但归纳起来，主要可分为以下几类：1.泵轴弯曲：泵轴弯曲会使得离心泵在运转过程中出现振动、噪音增大等现象。
2.泵轮磨损：泵轮磨损会导致离心泵流量减小，泵扬程降低等现象。
3.轴承损坏：轴承损坏会导致离心泵运转时出现异响、转速不稳定等现象。
4.叶轮松动：叶轮松动会导致离心泵的流量和扬程下降，噪声增大等现象。
5.密封件老化：密封件老化会使得离心泵出现渗漏、压力下降等现象。
以上离心泵故障的表现仅仅是一些常见的现象，实际情况还有更多的细节问题需要诊断。
二、离心泵故障诊断的方法对于离心泵的故障诊断，有多种方法可供选择，下面我们将逐一介绍。
1.外观检查法外观检查法是最简单的一种故障诊断方法。
使用者可以仔细观察离心泵的外观形态，查看泵壳、轴承、轴封、叶轮等部件是否出现明显的磨损、变形、松动、老化等异常现象，从而初步确定故障的原因。
2.听音法听音法是一种很有效的故障诊断方法，只需使用音叉、听片或其他专业听诊器等设备，放置在离心泵各部位，听取是否有异常声音，如异响、摩擦声等。
根据音响特征能够快速确定故障位置和原因。
3.振动检测法振动检测法是一种常用的故障诊断方法，使用者可以采用振动传感器测量离心泵在运转中的振动状况，通过振动特征分析来确定故障的位置和原因。
振动传感器应安装在离心泵的不同部位，如泵轴、泵轮等，测量振幅、频率等数据，以便确定故障。
4.工艺参数检测法工艺参数检测法是指使用者根据离心泵在运转过程中的工艺参数（如流量、扬程、输出功率、进口压力、泵转速等）来确定故障位置和类型。
离心泵故障分析与研究
离心泵故障分析与研究发表时间：2019-12-12T14:27:27.277Z 来源：《科学与技术》2019年第15期作者：何静[导读] 针对离心泵振动故障，分析不同振动因素对应的不同振动特征，通过振动频率与基频的对比，判断故障的原因。
[摘要]针对离心泵振动故障，分析不同振动因素对应的不同振动特征，通过振动频率与基频的对比，判断故障的原因。
主要阐述了转子不平衡、转子弯曲、转子不对中、转子摩擦及其他等振动因素的故障原因、振动频率特征及治理措施，例举转子不平衡和转子摩擦两个维修实例。
[关键词]振动故障分析；振动频率；振动特征；维修实例离心泵是管道原油运输的主要设备，结构复杂，监测参数多。
其中，振动是一项能够反应设备运行状态的重要参数，振动的速度值、频率等蕴藏着设备的运转信息，是分析判断离心泵故障的重要渠道。
在日常设备巡检中，一般用测振仪测量离心泵的振动速度值（单位：mm/s），与设定值对比判断设备运行是否良好。
振动的另一项重要特征：频率，因对测量仪表及处理系统要求较高，现在一般无法进行数据采集。
本文主要论述离心泵故障时，利用振动分析仪测量振动频率，对比不同振动故障表现出的不同频率特征，准确判断设备故障，进行针对性维修，提高维修效率。
1 振动的概念及基本特征1.1振动振动是指物体的周期性往复运动。
工业设备因内力和外力的作用，会发生振动，一般是指转子、外壳、管道及基座系统的周期性运动。
振动会导致机械零件产生周期性应力，造成疲劳失效。
如果振动引起的运动十分剧烈，还会造成机械零件发生意外接触，导致零件磨损，乃至损坏。
1.2频率频率是指单位时间内振动的重复率。
此时间称为周期（以T表示），频率?的单位是周期数/s或者赫兹（Hz），并且两者之间互为倒数，即?=1/T。
通常使用一些术语来描述机械运动中的频率的范围：同步或1X:与转子速度相同，X相当于数学中的乘号。
一般1X读作“1倍转子速度”。
异步：1X以外的任意频率。
离心泵的常见故障诊断分析
离心泵的常见故障诊断分析【摘要】化工设备是化工厂生产活动的最基本的单元，要使化工企业能够正常的进行生产，维护与检修是必不可少的。
离心泵是一种依靠叶轮旋转过程中产生离心力并以此输送液体的设备，随着叶轮的高速旋转将液体甩出，从而达到输送的目的。
离心泵在石油、化工、冶金等产业中应用广泛，在物料输送过程中发挥着重要的作用。
同时，随着使用环境的日益复杂，离心泵出现故障的几率也越来越高，一旦发生故障即会影响整个生产系统的运行。
基于此，本文重点讨论化工设备中离心泵经常出现的故障，以及出现故障之后的解决措施。
【关键词】化工设备；离心泵；故障；检修化工设备指的是在高温、高压、真空、超低压、易燃、易爆、易腐蚀等较为特殊的环境中仍然能够进行稳定高效工作的一种设备。
这种较为贵重的设备仅需要人们对它进行定期的保养与维护，通常化工企业都会把对化工设备的检修作为一种重要的任务，只有将化工设备的维护检修技术牢牢掌握才能够使设备平稳运行保证生产秩序与生产质量，在降低企业成本的同时取得良好的效益。
近些年随着我国化工业的不断发展壮大，化工设备检修技术也在进行着更新，这就意味着在进行维护检修时将会有更多的要求。
一、巡回检查的必要性化工设备与岗位布局方式决定了必须采用巡回检查的方式。
化工设备是一个系统，是一个设备连着一个设备，一个岗位集中管理和控制相邻的十几台和几十台设备。
在化工生产的过程中，有连续性的生产的特点。
在正常生产中，操作人员的大部分时间是通过岗位控制台对设备情况进行检测与调节，我们都知道，光依靠设备的电子系统进行监察，一定程度下的问题是检测不出来的，控制室的监控参数不能完全反应机器的运转情况是否完整和良好，这就要求通过巡回检查来了解我们机器中所存在的问题，不仅能够将我们的机器设备的各种情况了解清楚，而且能够了解机器的性能和操作员的工作情况。
化工介质具有很高的危害性，生产的连续性对化工机械设备的质量提出了更高的要求，设备的状态必须随时良好，这就需要我们对设备运行状况要时刻掌握，同时也就突出了巡回检查的重要性。
离心式注水泵故障自动诊断技术及系统的研究
关键词 ： 离０ 式注水 泵 ； 振动 ； 复合 知识库 ； 自动诊 断 ； 糊数 学 模 中图分 类号 ： Ｅ ６ Ｔ ８４ 文 献标识码 ： Ａ
ｌ 问题 的提 出
大型离 心式注水 泵机组 在油 田有着广 泛 的应 用 ， 要用 于油 井的 注水 ， 主 保证 油 田原 油 生产 的顺 利进 行 ． 而 机组振 动故 障是影响 注水泵 正常 生产的主要 问题 。过去 ， 主要靠 技术 人员的经 验或测 量温 度 、 压力 等参数 对故 障进行 分析 和判断 ， 但对 注水 泵机组 振动这样 原 因复杂 、 因素众 多 的 问题 ， 常难 以奏效 。另外 ， 常 注水 泵 故 障种 类 繁多 ， 障 信号 提 供 的 故 信息有 限 ， 这也 给诊断带来 了一 定难 度。利用 专 家系统 ， 注水 泵进 对 行 自动诊 断则 是解决这个 问题 的有 效途径之 一 。 专家 系统是 一种“ 于 知 识” 人工 智 能诊 断 系统 ， 的实 质是 基 的 它 应 用大量 人类 专 家的知识 和推理 方法 求解复杂 实 际问题 的一种 人工 智 能计算 机程序 。专家 系统能够模 拟 、 再现 、 存 和复制 有 时还 能超 保 过人 类专 家 的脑力 劳动 ， 它是人 工智 能领域 中 目前 最活 跃 、 成 功的 最
点（ ４） 联轴器 １
点（ ） Ｉ
测点 （ ） （ ３ ］ 一 １）
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拆 卸 的方便 及安 装 方 向尽 量 一致 ｌｌ 据 上 述原 ２。根 ２ 则 ， 注水 泵机组振 动信 号时 布置 １ 采集 ７个测点 ， 基
图 ２ 注水泵测点布置图
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离心泵的故障诊断方法及故障评定
一、热网离心泵状态监测
1、监测原理
1、监测原理
状态监测主要是通过一系列传感器，实时监测离心泵的主要运行参数，如转 速、振动、温度、流量等，通过这些参数的变化，可以判断出离心泵的运行状态。 其中，振动监测是最常用也最有效的一种监测方法。
2、监测系统设计
2、监测系统设计
基于振动监测的原理，设计热网离心泵状态监测系统。该系统主要包括数据 采集器、数据处理和分析软件、报警和控制系统等部分。数据采集器负责采集离 心泵的振动数据，然后通过数据处理和分析软件进行数据处理和分析，最后通过 报警和控制系统对异常情况进行报警和控制。
一、离心泵振动故障原因分析
一、离心泵振动故障原因分析
离心泵振动故障的原因有很多，主要包括以下几个方面：
1、机械原因：如轴承磨损、转 子不平衡、联轴器松动等。
2、流体动力学原因：如流体流 动不均匀、汽蚀等。
3、电气原因：如电机不平衡、 电气控制系统故障等。
3、电气原因：如电机不平衡、电气控制系统故障等。
一、离心泵的故障诊断方法
3、测参数通过测量离心泵的主要运行参数，如压力、流量、电功率等，可以 对离心泵的工作状态进行评估。将测量值与泵的正常运行参数进行比较，可以判 断出泵是否出现故障。同时，通过测量泵的振动、位移等参数，也可以辅助诊断 离心泵的故障。
二、离心泵的故障评定
二、离心泵的故障评定
根据离心泵的故障诊断方法，可以将离心泵的故障分为以下几类： 1、机械故障机械故障是离心泵最常见的故障类型，包括轴承损坏、密封件磨 损、转子不平衡等。这些故障通常会导致泵的性能下降、噪音增大，严重时甚至 会导致泵无法正常运行。
四、案例分析
通过采取以上措施，该离心泵的噪音和振动问题得到了有效解决。这一案例 也说明了离心泵的故障诊断和评定的重要性，以及采取合适解决方法的有效性。
离心泵常见故障及处理[离心泵的故障诊断方法及故障评定]
![离心泵常见故障及处理[离心泵的故障诊断方法及故障评定]](https://img.taocdn.com/s3/m/313f47a77fd5360cbb1adb70.png)
离心泵常见故障及处理[离心泵的故障诊断方法及故障评定]一、前言随着现代工业发展以及科学技术的不断更新，机械设备在企业生产活动中占据越来越重要的地位。
离心泵作为一种重要的机械设备，一直以来得到广泛的应用。
离心泵的基本构造是由六部分组成的，分别是：叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。
离心泵工作室，其高速旋转的叶轮叶片将带动水转动，不断的将水甩出，达到输送的目的。
正是由于离心泵的重要性，其一旦产生故障，轻者造成设备性能的弱化，重者将造成灾难性的后果。
为此，对离心泵的故障诊断就显得尤为重要。
从目前的设备故障诊断来看，很多企业依然沿袭旧有的定期以及计划维修方法，这种方法造成维修工作的盲目性，很多设备没有问题却依然被反复拆卸，造成机械性能往往不理想，甚至低于检修前，而且造成时间以及资金的无效投入。
下面本文结合离心泵，对其产生故障的类型以及诊断方法进行了探讨。
二、离心泵的故障诊断的类型离心泵故障种类很多，归纳起来主要有以下几种：一是转子不平衡造成的故障，出现转子不平衡的原因不尽相同，从中看，大多是由于转子部件质量偏心造成的，这也是最常出现的故障类型。
具体划分的话，又可以分为原始不平衡、渐发性不平衡和突发性不平衡等几种情况，原始不平衡是由于转子制造过程中出现问题造成的缺陷，例如有的转子出厂时就不符合精度要求，属于次品。
在使用过程中就会出现质量问题。
渐发性不平衡是由于转子在使用过程中，由于没有及时清洗和维护，造成转子上产生不均匀结垢，在设备运行中不断侵蚀叶片以及叶轮，造成质量问题。
突发性不平衡是由于偶发事件造成的，例如异物卡塞等造成的。
二是偏心转子的故障，偏心是指定子与转子之间不同心的一种故障。
当旋转泵有几何偏心时，除会产生一阶频率振动外，还会由于流体不平衡造成叶轮叶片通过频率倍频的振动。
由偏心造成的激振力与负荷有关，而与转速没有直接关系。
三是转子弯曲故障，这种故障类型主要出现在设备重启时，也就是设备长时间没有使用，此过程中转子出现的弯曲的情况，主要原因有设计时的问题，出厂时即有设计上的缺陷造成弯曲缺陷，再就停放时没有遵守规范造成弯曲，还有就是设备停止时没有及时冷却，再就是设备提高速度过快，这些原因都会造成弯曲。
浅谈离心泵故障及诊断
浅谈离心泵故障及诊断摘要:离心泵在化工生产中应用最为广泛，这是由于其性能适用范围广（包括流量、压头及对介质性质的适应性）、体积小、结构简单、操作容易、流量均匀、故障少、寿命长。
因此，在国民经济中占有非常重要的地位。
本文根据离心泵解体/组装、机械密封故障及排除问题进行分析，并提出解决方法。
关键词：离心泵解体/组装；机械密封故障及排除一、泵解体/组装泵检修用图纸资料请参照相关泵位号的外形尺寸图、剖视图、机封图。
在泵检修前一定要熟悉泵检修用图纸资料。
1.拆除联轴器防护罩和联轴器，拆除轴承箱支撑螺栓（件031）；2.将机械密封的定位盘插入到轴套上的定位槽内，将机封保护好；3.拆除泵壳螺栓（件0291），用顶丝（件036）将泵盖和泵壳顶脱开，拿掉泵壳垫片（件398）；4.将泵移至方便检修的地方；（如要更换轴承，则将泵体移至检修间）；5.打掉叶轮锁紧垫片（件454），松开叶轮锁紧螺帽（件456），（叶轮锁紧螺帽为右手螺纹）；6.小心的拉出叶轮（件425），取出键（件416）。
注意：G1/2-1207是带有诱导轮的，所以1207需先拆除诱导轮（件429）；7.将泵盖（件370）连同集装机封拉出；注意：如果泵盖较重，在泵盖上有两个螺纹孔，可以装上吊耳螺栓将泵盖拉出；8.松开机封的连接螺栓的螺帽（件022），拉出整装机封；注意：整装机封的密封垫片是一次性的，每次拆装均需更换。
9.松开径向轴承压盖（件478）的螺栓（件31），把轴承压盖及迷宫密封（包括O-环）拉出；10.松开推力轴承压盖（件479）的螺栓（件31），把轴承压盖及迷宫密封（包括O-环）拉出；11.将轴（件415）向联轴节方向推动，直至将轴连同角接触轴承（件477）以及径向轴承（件476）的内圈一同拉出轴承箱；12.拆除轴承锁紧垫片（件464）以及锁紧螺帽（件463），并用拉力器将角接触轴承和径向轴承的内圈从轴上拉出；13.将径向轴承（件476）从轴承箱内取出；14.检查泵壳口环和叶轮口环间的间隙，其直径方向的间隙不得超过原始间隙的两倍；半开式叶轮没有口环，采用的是耐磨盘，要检查耐磨盘和叶轮是否有磨损；15.检查所有零部件是否腐蚀，损坏，仔细检查联轴节是否有磨损，择差更换；将相关的零部件用煤油或其他清洗剂，清洗干净；16.如要更换轴承，将新的轴承转动，仔细听轴承转动是否有异响。
离心泵常见故障及判断处理研究
离心泵常见故障及判断处理研究
离心泵是一种常见的流体机械设备，广泛应用于工农业生产过程中。
在使用离心泵的过程中，有时候会出现一些故障，下面将介绍一些常见的离心泵故障及其判断处理方法。
1. 泵出口压力异常
当离心泵的出口压力异常，表现为压力突然升高或降低时，应该首先检查以下几个方面：
1) 检查泵的出口管线是否存在堵塞，如果堵塞，应清理掉堵塞物，恢复正常流动。
2) 检查泵排气阀是否关闭，如果关闭则应将其打开。
3) 检查泵叶轮是否存在故障，如果泵叶轮故障，应进行修复或更换。
4) 检查驱动电机是否正常运转，如果电机故障，应进行检修或更换。
2. 泵轴承发热
当离心泵的轴承发热，表现为轴承温度升高时，应该进行以下检查和处理：
3. 泵轴弯曲
4. 泵漏水
离心泵的故障处理需要根据具体情况进行判断，如果遇到复杂的故障，应该及时请教专业人士进行处理，以保证离心泵的正常运行。
在平时的使用过程中，要定期进行保养和维护，以延长离心泵的使用寿命。
毕业论文--离心泵常见机械故障分析及解决方案研究
中国石油大学（华东）现代远程教育毕业设计（论文）题目：离心泵常见机械故障分析及解决方案研究学习中心：莆田奥鹏学习中心年级专业：网络11秋机械制造与自动化学生姓名：王晶学号： 11607380008指导教师：迟远迪职称：助教导师单位：中国石油大学（华东）中国石油大学（华东）远程与继续教育学院论文完成时间： 2013 年 5 月 22 日中国石油大学（华东）现代远程教育毕业设计（论文）任务书发给学员王晶1．设计(论文)题目：离心泵常见机械故障分析及解决方案研究2．学生完成设计(论文)期限： 2013 年 6 月 8 日至 2013 年 8 月 5 日3．设计(论文)课题要求：要求介绍离心泵的结构组成、工作原理，重点分析离心泵常见的机械故障及处理方法，详细阐述离心泵主要部件及常见易损件的检测修理等。
4．实验（上机、调研）部分要求内容：5．文献查阅要求：查阅2000年以来国内外有关离心泵常见机械故障分析及解决方案研究方面的文献和资料。
6．发出日期： 2013 年 6 月 5 日7．学员完成日期： 2013 年 7 月 28 日指导教师签名：迟远迪学生签名：王晶摘要泵是通用机械中应用十分广泛的产品，而离心泵又是泵中重要的一类产品，由于离心泵具有结构简单、流量易调节且范围广等诸多优点，它被广泛应用于城市污水处理、农田水利建设、石化、电力、船舶等领域。
离心泵有立式、卧式、单级、多级、单吸、双吸、自吸式等多种形式，针对不同的输送介质和工作条件，由于操作不当或者长期的磨损等因素，离心泵容易发生各种故障，机械方面的故障居多，这将直接导致泵的性能下降，甚至成为事故隐患。
本文主要介绍离心泵的结构组成、工作原理，重点分析离心泵常见的机械故障及处理方法，在实际生产中做到心中有数，防患于未然。
关键词：离心泵，结构原理，机械故障，处理方法目录第1章前言 (1)第2章离心泵的概论 (2)2.1离心泵的基本构造 (2)2.2离心泵的过流部件 (4)2.3离心泵的工作原理 (4)2.4离心泵的性能曲线 (5)第3章离心泵常见故障分析及处理方法 (6)3.1泵不排液及排液后中断 (7)3.2 泵不能启动或启动负荷大 (7)3.3流量不足 (7)3.4扬程不够 (8)3.5泵振动或异常声响 (8)3.6 轴承及轴封发热 (8)3.7运行中功耗大 (9)3.8转子窜动大 (9)3.9发生水击 (10)3.10机械密封的损坏 (10)3.11故障预防措施 (13)第4章离心泵的气蚀及其解决措施 (13)4.1 气蚀的概述 (13)4.2 提高离心泵抗气蚀能力的措施 (14)第5章离心主要部件及常见易损件的检测修理 (16)5.1 主要部件的检测修理 (16)5.2 常见易损件的检测修理 (17)第6章结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)第1章前言泵是用于提升液体、输送液体或使液体增加压力，把原动机的机械能变为液体能量的一种机器。
浅析离心泵的故障诊断与处理
工业与信息化
浅析离心泵的故障诊断与处理
孙守龙 昆明嘉和科技股份有限公司 云南 昆明 650501
摘 要 文章基于离心泵的工作原理，分析离心泵运行中的常见故障并总结故障原因，提出了相应的故障预防和处 理措施，以供参考。 关键词 离心泵；故障原因；故障排除
3.2 运转工作时泵水量不足或泵不出水处理 针对此问题，要清洗泵的进水口和出水口，清理叶轮上的 异物，如果泵轴的转速较低，则需要调整转速达到标准数值。 打开底阀并调整到标准角度，还要对逆止阀进行清理，如果密 封圈或叶轮等零件磨损严重则需要更换。适当增加吸水管道的 放置深度，将其放置在水位更深的位置，如果密封圈和漏气填 充材料损耗严重也需要更换，确保吸水管道处于真空状态。 3.3 运行时轴承过热处理 泵正常运行时如果用手触摸泵体轴承顶端位置存在烫手的 现状则证明此位置出现了故障，这就需要将轴承联结零件拆解 并对泵和电动机的轴承平衡度进行调整。对泵和轴承的润滑油 量进行检查和补充，将损坏严重的轴承进行更换，还要适当调 整传动带，保证其松紧程度适中[3]。 3.4 泵耗能偏大处理 由于泵运行中的表参数异常时会导致转速异常、电动机 温度过高以及流量减小等问题，则就需要将润滑油添加在转动 位置接触面上，减少轴承摩擦问题。还要及时更换耗损严重昂 的零部件。在选择泵时应保证其功率符合企业生长需求，避免 功率不足而造成负荷过高的问题。同时要控制泵与动力机轴的 平衡，避免由于轴承过力或松动而失衡，造成泵耗能增加的问 题。在电压和增长时要控制开关频率，保证三相电压平衡，控 制不平衡度不能超过5%。
2 离心泵的故障原因诊断 2.1 离心泵的汽蚀现象 此故障发生时会伴随有噼里啪啦的刺耳噪音，同时泵运
行时的振动更加剧烈，长时间如此还会导致底部出现砂眼而漏 水，如果不及时维修还会缩短轴承使用寿命。经过对离心泵的 拆解可知，这主要由于在泵内部的叶轮以及蜗壳管道中出现了 蜂窝状的小点，也就是出现的汽蚀问题。导致此问题的原因， 首先是泵所输送的液体具有较高的问题，使得液体的饱和蒸汽 压力超标。或者是由于泵中的储存位置较低，使得空气进入泵 内部，再或者是泵的进口位置存在障碍物影响液体的进入，而 出口位置的阀门则具有较大的开度等。
离心泵运行常见故障及其维修诊断方法研究
离心泵运行常见故障及其维修诊断方法研究摘要：离心泵作为现代石化行业中应用十分广泛的一种设备，通过对油田离心泵的工作原理及主要构件的阐述，分析油田离心泵的故障原因，并提出相应的维修诊断策略，希望能得到相关人员的关注与重视并获取相应启发，减少油田离心泵的故障并予以科学维修。
关键词：离心泵，故障，维修，诊断前言离心泵具有运行可靠、性能广泛、流量均匀等优点。
其结构相对简单，使用和维护非常简单。
但由于各种原因，在使用过程中会出现一些故障，影响油田的正常运行。
在此背景下，本文论述了油田常用离心泵的工作原理和结构，介绍了能耗过高、启动故障、振动或异常噪声等故障的原因及维修策略，以期为离心泵的使用提供一些参考建议。
1离心泵的工作原理离心泵是一种广泛应用于生产领域的设备，电机是其运行的动力。
其主要工作原理：离心泵启动前，泵体和吸入管内充满液体。
当叶轮高速旋转时，电机能有效驱动叶片间液体的同步旋转；运行中，液体在离心力的作用下从叶轮中心抛向叶轮外缘，速度和动能同步增加；由于泵壳呈蜗壳状，液体进入泵壳后，流道逐渐增大，流量逐渐减小，在此操作过程中，部分动能将逐渐转化为静压能。
此时，液体将以极高的压力沿出口流出；在叶轮中心，液体被甩出后会变成真空状态，液位处的压力将远远超过叶轮中心的压力，使吸入管路中的液体进入泵体。
在叶轮的连续循环过程中，液体可以反复、连续地被吸入和压出，液体可以被输送。
2离心泵基本结构2.1泵壳泵壳有轴向剖分式和径向剖分式两种，大多数单级泵的壳体都是蜗壳式的，多级泵径向剖分壳体一般为环形壳体或圆形壳体。
一般蜗壳式泵壳内腔呈螺旋型液道用以收集从叶轮中甩出的液体并引向扩散管至泵出口。
泵壳承受全部的工作压力和液体的热负荷。
2.2叶轮叶轮型式有闭式、开式、半开式三种。
闭式叶轮由叶片、前盖板、后盖板组成;半开式叶轮由叶片和后盖板组成;开式叶轮只有叶片无前后盖板。
闭式叶轮效率较高，开式叶轮效率较低。
2.3密封环密封环的作用是防止泵的内泄漏和外泄漏由耐磨材料制成的密封环镶于叶轮前后盖板和泵壳上，磨损后可以更换。
离心泵故障机理分析与诊断方法研究 董紫阁
离心泵故障机理分析与诊断方法研究董紫阁摘要：离心泵一旦发生故障将严重影响企业正常生产。
通过建造水泵振动试验台，模拟离心泵转子不对中、不平衡和地脚螺栓松动等故障，测量采集离心泵不同状态的振动信号，并据此进行频谱分析，提取出表征离心栗故障的特征信息并对此进行分析诊断，可以査找出故障原因。
实际应用表明，这一方法是切实、有效的。
关键词：离心泵；故障机理；诊断方法引言设备故障诊断技术是保证设备安全运行的基本措施之一，能对设备故障的发展做出早期预报，对出现故障的原因做出判断，提出对策建议，避免或减少事故的发生。
随着科学技术的进步，现代设备的结构越来越复杂，自动化程度也越来越高，如果离心泵出现故障不仅会降低或失去其预定的功能，甚至造成严重的以至灾难性的事故。
1离心泵的主要部件与典型构造离心泵是一种流体输送设备，主要由泵壳、叶轮、轴承，联轴器、齿轮箱等部件组成。
离心泵具有电力驱动、运行平稳、结构紧凑、易损件少、制造安装成本低、管理方便等特点。
1.1泵壳泵壳与托架相连接，分为有导叶的透平泵泵壳和螺旋形泵壳，多为剖分式，由上下两半组成，方便拆装与检修。
泵壳引导并约束着流动液体的甩出方向。
1.2叶轮叶轮是离心泵最重要的零件，按照工作条件，叶轮有闭式、开式、半开式三种，闭式叶轮装配在前后盖板中间，处于封闭状态；半开式叶轮只包括叶片和后盖板，前盖板位置处于开放状态；开式叶轮没有前后盖板，只有叶片。
按照液体吸入方式，叶轮分作单吸式、双吸式两种。
1.3轴承离心泵的轴承分作滚动轴承与滑动轴承两种。
滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分构成。
内圈与轴颈装配在一起，外圈与轴承座装配在一起，内、外圈上设有滚道，滚道起到限制滚动体向外侧偏移的作用，保持架的作用是将滚动体均匀的隔开，滚动体一般为滚珠或滚轴。
滑动轴承主要由轴颈、轴瓦、轴承支承部构成，位于不易保养维护的部位，依靠注入润滑油起到平衡外载荷的作用，各个部件之间通过润滑油实现表面分开，当离心泵运转时，各个部件之间只存在液体摩擦。
离心泵故障及分析-专篇
离心泵故障分析及解决方案离心泵运转过程中的主要故障分为腐蚀和磨损、机械故障、性能故障和轴封故障四类，这四类故障往往相互影响，难以分开，如叶轮的磨损和腐蚀会引起性能故障、机械故障，轴封的损坏会引起性能故障和机械故障。
一、腐蚀和磨损腐蚀的主要原因是选材不当，发生腐蚀故障时应从介质和材料两方面入手解决。
磨损常发生在输送浆料时，主要原因是介质中含有固体颗粒。
对输送浆液的泵，除泵的过流部件应采用耐磨材料外，轴封应采用清洁液体冲洗以免杂质侵入，并在泵内采用冲洗设施以免流道堵塞。
此外，对于易损件在磨损时应予更换。
二、机械故障振动和噪声是主要的机械故障。
振动的主要原因是轴承损坏或出现汽蚀和装配不良，转子因腐蚀和磨蚀造成不平衡；泵与原动机不同轴，基础刚度不够或基础下沉，进出口管路不对中或法兰面不平行等。
三、性能故障性能故障主要指流量、扬程不足，泵汽蚀和驱动机超载等意外事故。
四、轴封故障轴封故障主要指密封处出现泄露。
填料密封泄漏主要原因是填料选择不当，轴套磨损。
机械密封泄露的主要原因是端面损坏或辅助密封圈划伤或折皱。
振动专题离心泵在现场使用过程中出现的故障最常见的问题是振动，因此做一专题说明。
振动频率主要分转速频率和叶片通过频率两种，转速工频振动是指与转速频率有关的高频振动（高频发生区在转速的几倍频上），主要原因是由于泵转子平衡状况恶化，导致平衡恶化有以下几个方面：1、转子在制造过程中产生的残余不平衡；2、由于叶轮、口环等转子件的腐蚀和磨蚀或堵塞异物造成转子不平衡；3、轴由于热膨胀、强度不够等造成弯曲产生的不平衡；4、两端支撑泵由于对中不好，使转子部件发生偏磨而产生离心力引起不平衡；5、水力不平衡。
水力不平衡是由于叶片间不平衡的水流模式和水流量造成的水流失稳的形成有两种原因，一是水流经过一弯曲表面，而形成水流失速，造成水力不平衡；二是由于叶片入口安放角度与水流的的入射角不同，因而在叶片旋转过程中造成水流旋转失稳，从而产生水力不平衡。
离心泵故障诊断
原因分析
介质冲刷、压力波动、安装不当等。
ห้องสมุดไป่ตู้
诊断方法
外观检查、振动检测、压力测试等。
解决方案
更换叶轮、加强紧固、改善安装等。
实例三：离心泵密封泄漏故障诊断
故障表现
密封泄漏、磨损、老化等。
原因分析
密封选型不当、安装不良、介质腐蚀等。
诊断方法
外观检查、泄漏检测、压力测试等。
解决方案
更换密封、加强安装、改善介质等。
现潜在问题并采取相应的措施进行维修。
05
离心泵故障诊断实例
实例一：离心泵轴承故障诊断
故障表现
轴承过热、磨损、锈蚀等。
原因分析
轴承安装不当、润滑不足、维 护不到位等。
诊断方法
温度监测、振动检测、听诊法 等。
解决方案
更换轴承、加强润滑、改善安 装等。
实例二：离心泵叶轮故障诊断
故障表现
叶轮磨损、变形、松动等。
意义
离心泵作为工业生产中重要的流体输送设备，其故障诊断对于保证生产系统的稳定性和可靠性具有重要意义。通 过对离心泵进行故障诊断，可以有效地预防和减少故障发生，提高设备运行效率，降低维修成本，避免因故障导 致的生产中断和设备损坏。
离心泵故障诊断技术的发展历程
初步探索阶段
早期的离心泵故障诊断主要依靠人工检查和经验判断，受限于技术水平和检测手段的局限 性。
01
02
03
电源异常
可能是由于电源异常，如 电压波动、频率波动等， 导致离心泵在运行时产生 异常声音和振动。
电动机故障
可能是由于电动机的定子 铁芯松动、转子不平衡等 原因，导致电动机在运行 时产生振动和噪音。
控制系统故障
离心泵故障诊断方法的研究综述
离心泵故障诊断方法的研究综述孙树佳(大庆油田化工有限公司醋酸分公司,黑龙江 大庆 163411)摘 要:主要介绍了目前离心泵故障诊断的几种方法,并对这几种方法的优缺点进行了比较,举出了一些诊断方法的应用实例进行了分析,对未来离心泵故障诊断方法进行了展望。
关键词:离心泵;故障诊断;专家系统Fault D i agnosis of Centrifugal PumpSU N Shu -jia(A cetate B ranch ,Daq i n g O il field Che m ical I ndustry L td .,H eilong jiang D aqing 163411,Ch i n a)Abst ract :Severa lm ethods of centrif u gal pum p s fau lt d iagnosis at presentw ere i n troduced ,and the advantages anddisadvantages of t h ese m ethods were co m pared .A num ber of app lication cases o f these diagnosism ethodsw ere ana l y zed ,fi n ally ,m ethods of centrifugal pu m p s fault d iagnosis i n the f u ture w ere prospected .K ey w ords :centrifugal pu m p ;fault d iagnosis ;expert syste m作者简介:孙树佳(1982-),男,助理工程师,主要从事生产管理。
E -m ai:l s unshu ji a66@163.co m随着科技进步和经济发展,我国石化行业得到飞速发展。
这些大型石化装置普遍采用离心式压缩机做动力,以适应大流量、长期连续运转等生产要求。
离心泵组故障诊断系统的研究
离心泵组故障诊断系统的研究发布时间：2022-08-29T05:50:35.464Z 来源：《工程建设标准化》2022年37卷第8期作者：刘清华[导读] 本文主要介绍了离心泵组故障诊断系统的的技术实现。
结合分析模型及系统框架来分析故障，诊断系统在提高离心泵的故障诊断水平、泵组的安全运行中起到重要的作用，同时也对故障分析方式方法进行了详细讲解。
刘清华常德市城区水利泵站管理处湖南常德 415700摘要：本文主要介绍了离心泵组故障诊断系统的的技术实现。
结合分析模型及系统框架来分析故障，诊断系统在提高离心泵的故障诊断水平、泵组的安全运行中起到重要的作用，同时也对故障分析方式方法进行了详细讲解。
关键词：离心泵组；故障；诊断系统1 系统概况1.1技术背景泵站故障诊断系统，为提质增效，实现泵站的水泵设备优化调度和高效经济运行，并提前预判机组运行状态，降低机组事故率，提高其安全可靠性，对泵站机组实施状态监测与故障诊断是必然要求。
振动分析法是目前使用频率最高也最常见的分析法，运用中要搜集离心泵运行中相关数据，再对其进行整理、分析获得最基本的信息，最后对振动信号进行变换分析，将噪音部分去掉的同时再进行整理出有用的信息，分析出运行状况，再结合信号特征、故障机理及历史运行情况对设备状态进行识别，分析故原因等提出诊断结论及操作、维修建议[1]。
1.2研究内容泵站机组故障诊断流程是对机组关键点的运行参数进行监测，当机组运行状态出现异常时，采用基于多信息融合的智能故障诊断模型进行分析。
在机组运行状态正常时，也可以采用时序预测模型对机组未来数个小时或数天状态进行预测，泵站故障诊断流程如图1所示。
图1 泵站故障诊断系统运行流程图研究内容：研究离心泵组故障诊断、运行状态的评价评测、运行状态趋势预测评测方法，构建水泵的故障诊断、运行状态评价、运行状态趋势预测模型，开发泵组健康诊断系统。
2 开发内容根据项目的建设目标和建设内容，可以将工作内容划分为三个部分：一是数据库和知识库的建立，二是各模型的构建，三是各系统的开发。
离心泵的故障分析及维护探讨
离心泵的故障分析及维护探讨摘要：在供水工程运行过程中，离心泵是重要的设备，且广泛应用于工农业、城市、消防供水等领域。
离心泵所处运行环境复杂，且在运行过程中容易受故障因素的困扰，因此，为避免给正常供水造成影响，做好对离心泵的故障分析和有效维护非常重要。
文章以供水单级离心泵为研究对象，对离心泵的常见故障进行了分析，提出了相应维护措施，以供参考。
关键词：单级离心泵；故障分析；维护措施一、离心泵的故障分析及应对（一）无法启动或启动负荷过大供水单级离心泵发生无法启动的问题，多数原因和电源、原动机有关。
对此类问题，技术人员要及时检查离心泵，重点检查电源、原动机等引发故障的部位，在维修结束后才能继续使用离心泵。
单级离心泵在运行时还容易发生卡顿，需要技术人员检查好离心泵的性能，必要时对离心泵进行拆卸维修。
例如，轴承定位装置松动，或者轴承磨损严重导致支撑刚度下降，技术人员要及时维修轴承，必要时考虑更换轴承，避免轴承故障引发离心泵卡顿、振动。
（二）轴承温度异常离心泵在长时间高负荷运行的状态下，轴承间将处于持续高速摩擦状态，轴承在经过长时间摩擦后会发生温度增高的现象，轴承温度过高会引发离心泵热故障；温度过高还会导致轴承的磨损加剧，导致轴承使用寿命变短，增加离心泵的维修和保养成本[1]。
在离心泵运行的过程中，技术人员一旦发现热故障问题，要立即关闭电源，对离心泵进行停机检修。
技术人员要对轴承偏离的部分，实施找正处理，将轴承调整至正常的状态；如果轴承因为温度过高或者剧烈磨损已经无法使用，技术人员要考虑维修或更换轴承，同时要更换磨损严重的叶轮。
（三）轴承润滑故障离心泵在运行的过程中，可能发生轴承组失效的故障，自更换失效轴承后又出现轴承座破裂的问题。
技术人员要及时对离心泵的轴承进行检查，重点检查轴承的外观。
如果离心泵在投入运行后，短时间内未发生轴承损伤的故障，说明在安装时并未对轴承造成损伤。
但是离心泵在运行一段时间后发生故障，且故障是由轴承引起，要考虑轴承是否存在润滑性能不足的问题。
浅谈离心泵常见故障的判断与处理
浅谈离心泵常见故障的判断与处理摘要：离心泵在运行期间，受到不同因素影响，容易出现不同类型故障，因此，要想实现离心泵有效运作，保障运行的安全性与可靠性，确保运行效率与寿命，必须及时做好运行维护工作，及时检查离心泵是否出现故障并合理去处理，确保生产的平稳运行。
基于此，本文选择就离心泵常见故障的判断与处理这一论点进行分析和研究，为了确保分析全面性，设计如下框架。
首先，阐述离心泵的运行原理，其次，分析离心泵运行期间常见故障判断和处理方法。
最后，结合离心泵故障判断以及处理现状，给出有效处理故障建议，力求为相关单位以及工作人员提供理论参考意见。
关键词：离心泵；常见故障；判断；处理前言：社会的发展，科学技术的进步，带动我国石油化工产业的发展。
石油化工生产期间对离心泵这一设备具有较大的需求，其可以利用设备的转动有效运输物料，对石油化工生产意义重大。
离心泵在应用期间容易出现一些故障，包括原动机以及电源的不正常和泵卡主等问题，影响离心泵运作效率和质量。
因此，必须注重离心泵运行实际情况，及时检查和发现存在不足，利于合理举措解决各类问题，避免故障影响离心泵的运行稳定性和效率。
1.离心泵结构特点离心泵具有一个蜗壳形状的泵壳内部结构，并在内部设置一个能够快速运作的叶轮以促进设备旋转。
对于内部设置叶轮来说，共有2至8个叶片。
此外，离心泵壳的外部具有连个接口，可通向叶轮的中心，利于进口和吸入管路有效连接。
离心泵的壳切线的方向，和排出管路相互连接方向是出口位置。
离心泵包括几大主要部件，包括叶轮以及平衡装置和泵体与泵壳，包括联轴器与轴承以及平衡装置[1]。
2.离心泵常见故障的处理2.1离心泵无法正常启动以及启动负荷过大类故障离心泵出现无法正常运作以及启动负荷过大问题的原因以及处理方法，主要包括以下几个方面内容。
其一，是由于电源不正常以及原动机损害导致。
针对此类故障解决，需要建立一定周期，定期检查电源设备以及原动机的运行情况，确保电源以及原动机设备安全性，保障其可正常运作。
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离心泵故障诊断方法的研究综述孙树佳(大庆油田化工有限公司醋酸分公司,黑龙江 大庆 163411)摘 要:主要介绍了目前离心泵故障诊断的几种方法,并对这几种方法的优缺点进行了比较,举出了一些诊断方法的应用实例进行了分析,对未来离心泵故障诊断方法进行了展望。
关键词:离心泵;故障诊断;专家系统Fault D i agnosis of Centrifugal PumpSU N Shu -jia(A cetate B ranch ,Daq i n g O il field Che m ical I ndustry L td .,H eilong jiang D aqing 163411,Ch i n a)Abst ract :Severa lm ethods of centrif u gal pum p s fau lt d iagnosis at presentw ere i n troduced ,and the advantages anddisadvantages of t h ese m ethods were co m pared .A num ber of app lication cases o f these diagnosism ethodsw ere ana l y zed ,fi n ally ,m ethods of centrifugal pu m p s fault d iagnosis i n the f u ture w ere prospected .K ey w ords :centrifugal pu m p ;fault d iagnosis ;expert syste m作者简介:孙树佳(1982-),男,助理工程师,主要从事生产管理。
E -m ai:l s unshu ji a66@163.co m随着科技进步和经济发展,我国石化行业得到飞速发展。
这些大型石化装置普遍采用离心式压缩机做动力,以适应大流量、长期连续运转等生产要求。
随着新厂开工和老厂改建、扩建的进行,安全事故频频发生,经常会有有叶片断裂、围带断裂、叶轮断裂(甚至飞出)、断轴、中毒、灼伤、燃烧、爆炸等,它们很容易造成人员伤亡和重大经济损失。
通常在离心式压缩机出厂之前的都要进行大量的机械试运转,以及在现场安装之后的试车阶段,进行检测,研究其特性,分析其原因,不仅如此,由于现代故障诊断的发展,在离心式压缩机现场工作过程中也需要不断的对其进行测量,及时预测、发现故障,这样就会大大减少由于事故所造成的巨大损失。
因此需要加强和开展对离心式压缩机的转子运行状态的监测和故障诊断[1]。
故障诊断技术发展至今经历了三个阶段:在第一阶段,由于机械设备比较简单,故障诊断主要依靠专家或维修人员的感觉器官、个人经验以及简单仪表来进行故障的诊断与处理工作;在第二阶段,传感器技术、动态测试技术以及信号处理技术在故障诊断中得到了广泛的应用,但是诊断决策还需要人工完成;故障诊断技术进入80年代以来,由于机械设备日趋大型化,故障诊断步入了发展的第三阶段 智能故障诊断阶段。
泵的自身缺陷在机械运动中会引起异常振动,在其振动信号中蕴含了丰富的设备故障的信息。
所以,利用其振动信号进行故障诊断,一般可以获得较好的诊断效果[2]。
近年来,国内外学者对于泵的故障诊断研究大都是围绕着振动分析展开的,提出了众多可行的诊断方法,如频谱分析、功率谱估计、粗糙集理论、小波分析、专家系统、模糊故障诊断方法、人工神经网络、支持向量机等,除了振动分析之外,也有利用声发射及泵的瞬时角速度、电动机的功率、电流等信号进行诊断分析的。
但总括起来可以划分为基于信号处理的方法、基于解析模型的方法和基于知识的方法三种。
1 基于信号处理的方法当很难建立被控对象的解析数学模型时,可采用基于信号处理的方法。
此方法通常利用信号模型如相关函数、频谱、高阶统计量、自回归滑动平均、小波变换等直接分析可测信号,提取诸如方差、幅值、频率等特征值,从而检测出故障。
目前用于水泵故障诊断中基于信号处理的方法主要有幅值谱分析、功率谱估计、小波分析等。
1.1 频谱分析方法在工程技术领域中最常用,最广泛的方法当属于频谱分析法。
科研人员利用频谱分析法对泵的故障诊断做了大量的研究,如文献[3]针对大型水泵机组的特点,采用频谱分析对其状态监测与故障诊断的方法展开了探讨研究。
但是由于泵故障的多样性和复杂性,以及此方法对于振动信号的依赖性有时只能粗略判断故障是否存在,有时也能得到故障严重程度的信息,但是故障发生的具体类型以及部位很难得到,因此它只是一种简易的诊断。
1.2 功率谱分析功率谱分析包括自功率谱密度和互功率谱密度的分析。
自功率谱密度函数是在频域中对信号能量或功率分布情况的描述,它能够将实测的复杂工程信号分解成简单的谐波分量来研究,描述了信号的频率结构,因此对机器设备的动态信号作功率谱相当于给机器 透视 ,从而了解机器设备各个部分的工作状况。
互功率谱密度函数一般和互相关函数具有同样的应用,但它提供的结果是频率的函数而不是时间的函数,这就大大拓宽了其使用的范围。
39 2011年39卷第7期广州化工1.3 小波分析方法小波分析是适应信号处理的实际需要而发展起来的一种时频分析方法,与传统的信号处理方法相比,在时域和频域中小波变换具有很好的局部化特征,这在泵的状态监测以及早期故障诊断中具有重要意义。
在泵的故障特征提取中小波分析法得到了研究和应用,如文献[4]利用小波分析对输油泵的振动信号进行了消噪,实验结果表明使用该方法能够有效地抑制信号中的噪声,提高故障诊断的精度。
但由于该理论本身也正处于研究发展之中,因此仍存在一些需要进一步研究的问题,比如小波函数的选取问题等等。
2 基于解析模型的方法基于解析模型的方法需要建立被诊断对象的较为精确的数学模型扛具体又可以分为状态估计方法、等价空间方法和参数估计方法。
这三种方法虽然是独立发展起来的,几但它们彼此之间并不是孤立的,而是存在一定的关系。
2.1 状态估计方法利用系统的定量模型和测量信号重建某一可测变量,将估计值与测量值之差作为残差,以检测和分离系统故障是状态估计方法的基本思路,前提是获得精确的数学模型,但是在现实情况中很难满足这一条件因此目前对于状态估计方法的研究主要集中在提高检测系统对子建模误差、扰动、噪声等未知输人的鲁棒性及系统对于早期故障的灵敏度。
但是,这两个指标是互相矛盾的,要根据具体的要求进行衡量[5]。
2.2 等价空间方法等价空间方法的基本思想就是利用系统的输人输出的实际测量值检验系统数学模型的等价性(即一致性)以检测和分离故障。
2.3 参数估计方法根据模型参数及相应的物理参数的变化来检测和分离故障是参数估计方法的基本思想。
它要求被控过程需充分激励,以及找出物理参数和模型参数之间的一一对应关系。
所以它和基于解析模型的方法结合起来使用,可以获得更好的故障检测和分离性能。
在工程实际中,精确数学模型往往很难得到,而且不确定的系统模型结构和参数变化形式限制了利用解析模型诊断方法的使用范围和效果。
此种方法应用的较少。
文献[6]基于非线性建模技术,利用模糊神经网络模型对离心泵的故障信号进行估计。
然而该方法没有考虑模型不确定性,不具备鲁棒性。
3 基于知识的方法基于知识的方法在故障诊断中得到的应用越来越广泛,因为它不需要精确数学模型,而且具有某些 智能 特性。
但是使用这种方法的前提是必须拥有大量的关于系统故障的先验知识,具有实测到的人量的各类故障样本数据,也正是这一点制约了基子知识的方法在实际故障诊断中的应用。
目前应用到水泵故障诊断中基于知识的方法主要有:粗糙集理论、专家系统、人工神经网络、支持向量机等。
3.1 粗糙集理论粗糙集理论不需要关于数据的任何初始或附加信息,就可以对不完整不精确数据进行分析处理的数学方法。
文献[7]利用粗糙集理论对离心泵的特征参数进行约简,并优选出最简决策表,形成标准特征库,提高了故障诊断的速度和精度。
但当故障形式和特征参数较多时,则有可能会导致较大的决策表以及较多的规则数目。
同时,由于许多实际应用中的数据经常是不断更新的,因此如何动态地修正现有模型结构和规则集,提高系统的自学习能力,还有待作进一步的研究。
3.2 专家系统方法基于专家系统的故障诊断方法其实是一个计算机智能程序,计算机在采集诊断对象的信息后,综合运用各种规则(专家经验),进行一系列的推理,必要时还可以随时调用各种应用程序,运行过程中向用户索取必要的信息后,就可快速地找到最终故障或最有可能的故障,再由用户来证实。
它一般由数据库、知识库、推理机、解释机制以及计算机接口五部分组成,其中知识库中存储诊断知识,也就是故障征兆、故障模式、故障成因、处理意见等内容,而数据库中存储了通过测量并处理得到的当前征兆信息,推理机就是使用数据库中的征兆信息通过一定的搜索策略在知识库中找到对应征兆下可能发生的故障,然后对故障进行评价和决策。
解释机制可以为此推理过程给出解释,而人机接口用于知识的输入和人机对话。
此种方法在泵的故障诊断中已有不少应用,但专家系统的应用依赖于专家的领域知识获取,由于专家知识的规则化有一定的难度,再加上领域专家和知识工程师之间的沟通有一定困难,使得知识库的组建往往不完备,而由此会带来推理、解释环节的一系列问题,成为了专家系统研究开发中的 瓶颈 问题。
此外,专家系统在自适应能力、学习能力及实时性方面也都存在不同程度的局限[8]。
3.3 模糊故障诊断方法用模糊故障诊断方法进行故障检测与诊断,主要是用集合论中的隶属函数和模糊关系矩阵的概念来解决故障与征兆之间的关系。
它的优点是计算简易、应用方便、结论明确直观等特点。
利用模糊故障诊断方法的特点,结合泵的故障与征兆之间的关系难以使用精确的数学模型表述的实际情况,我们可以借助于这种方法,用隶属度的概念来描述水泵的振动,然后运用模糊综合评判法找出泵故障的原因。
文献[9]采用模糊故障诊断方法对火电厂给水泵的故障诊断进行了尝试,为电厂工作人员提供了决策依据,提高了整个机组运行的安全性和经济性。
当然这种方法也存在一些问题:(1)实现模糊故障诊断的前提是构造隶属函数,可是隶属函数含有一定的主观因素,是人为构造的;(2)对特征元素的选择必须合理,否则诊断精度会下降,也可能诊断失败。
3.4 人工神经网络方法人工神经网络是试图模拟生物神经系统而建立起来的自适应非线性动力学系统,具有可学习性和并行计算能力。
自组织映射网络及BP网络等在泵的故障诊断中应用比较多。
故障诊断采用神经网络方法具有以下优点(1)具有较强的学习、记忆、联想、识别功能;(2)具有统一的知识表达形式,知识库组织管理容易,通用性强,便于移植与扩展;(3)对知识的完备性要求低,容错性强;(4)一可以避免传统的智能诊断系统的组合爆炸、无穷递归及匹配冲突等问题。