设备故障诊断习题

1.设备故障诊断的含义是什么？★

设备故障诊断是指应用现代测试分析手段和诊断理论方法，对运行中的机械设备出现故障的机理、原因、部位和故障程度进行识别和诊断，并且依据诊断结论，确定设备的维修方案和防范措施。

2.设备故障诊断包括哪几个方面的内容？★

总共分三部分：第一部分是利用各种传感器和监测仪器表获取设备运行状态的信息，为信号采集；第二部分为发现设备故障，识别故障状态的特参和信号识别，诊断出病因，即故障诊断；第三部分为“诊断决策”即根据诊断结论，采取控制、治理和预防措施的决策。

3.简述开展设备故障诊断的意义？★

对已经产生的故障能够正确分析和诊断，把握它的发展趋势，及早采取有效的防治措施，避免设备事故，减少停机损失，直接为企业创造经济效益。

4.设备故障的特性包括哪些方面？★

多样性、层次性、多因素和相关性、延时性、不确定性

5.简述常用设备维修的方式特点？

事后维修：针对于结构相对简单，修理技术不复杂，一般设有备机，停机修理不会对生产造成较大损失的设备。

定期维修：适用于单机连续运行的流程工业和自动化生产线上的设备，对这些设备已充分掌握其磨损规律和故障概率。

状态监测维修：根据对设备运行状态监测获得的信息，判断设备是否存在故障，故障程度和发展趋势，提出最佳的维修时间和维修部位。

6.从表现形式看，设备故障的类型有哪些？★

结构损伤性故障：裂纹、磨损、变形、断裂、剥落和烧伤

运动状态劣化行故障：机械位置不良、刚性不足、摩擦、流体激振、非线性的谐波共振

7.常用的设备监测与诊断技术有哪些？

振动信号监测诊断技术、声信号监测诊断技术、温度信号监测诊断技术、润滑油的分析诊断技术、其他（超声波、射线照相、表面缺陷等）检测诊断技术

8.主要的设备故障状态的识别方法有哪些？

信息比较诊断法、参数变化诊断法、模拟试验诊断法、函数诊断法、故障树分析诊断法、模糊诊断法、神经网络诊断法

9.信号的定义和分类

定义：表征客观事物状态或行为信息的载体

分类：确定性信号和非确定性信号、连续信号和离散信号、能量信号和功率信号、时限与频限信号10.简述信号的时域分析和频域分析。

时域分析：在时间域内对时域信号进行定量和定性的描述、分析

频域分析：将信号的时域描述通过数学处理方法变换为频域描述，然后进行信号分析。

11.简介振动监测的基本参数。★

振幅、频率、相位

12.轴心轨迹图通常用于什么场合？如何绘制轴心轨迹图？

通常用于旋转机械的故障诊断。

把某一刻x、y方向上的位移信号描绘在x、y坐标轴上，这一点就是该时刻轴心的位置，将不同时刻的轴心位置点连接起来，就形成了轴心轨迹图。

13.全息谱和轴心轨迹图有什么联系？振动信号的特征是通过全息谱的什么来反映的？

全息谱分析所表现得转子振动状况是通过轴心轨迹图来刻画的。

通过全息谱对震动信号的合成，用不同频率分量下合成的一系列轴心轨迹来反映的、

14.转子不平衡振动的机理是什么？不平衡故障的主要振动特征是什么？

离心力引起机器振动（p64图）

a)引起转子或轴承径向振动，在转子径向测点上得到的频谱图转速频率成分具有突出的峰值。

b)在时域上的波形是一个正弦波。

c)转子的轴心轨迹为椭圆。

d)转子的进动方向为同步进动

e)对于普通两端的支承的转子，不平衡在轴向上的振幅一般不明显。

f)转子振幅对转速变化很敏感，转速下降，振幅将明显下降

15.固有质量不平衡的概念、产生原因及防治措施。

固有质量不平衡是指转子在原始状态下已经存在的不平衡，而与操作运行无关。

原因：设计错误、材料缺陷、加工与装配误差、动平衡方法不正确

对于固有质量不平衡一起的振动，最普通的防治办法是改善转子的平衡状态来降低转子的激振力。

16.转子运行中的不平衡振动原因有哪些？

转子弯曲、转子平衡状态破坏

17.转子轴系不对中故障可分为哪几类？其主要故障特征有哪些？

类型：理想对中、平行不对中、角度不对中、组合不对中

特征：改变了轴承中的油膜压力；

轴承的振动幅值随转子负荷的增大而增高；

平行不对中主要引起径向振动；

不对中使刚性联轴节两侧的转子和振动产生相位差；

从振动频率上分析，不同类型的转子和不同形式的不对中情况引起的振动的频率是不相同的；

大型涡轮机械上多跨转子的不对中，一般因为伴随其他故障因素，因而振动情况更为复杂。

转子之间的恶补对中，由于在轴承不对中方向上产生了一个预加载荷，轴颈运动的轴心轨迹形状为椭圆形。

18.油膜涡动与油膜振荡的形成机理是什么？

19.油膜振荡的故障特征有哪些？

1.它是一种自激振动

2.高速轻载转子

3.它是一种非线性的油膜振动。

4.轴心轨迹形状紊乱、发散；转子进动方向为正进动。5振荡后发生后，转速升高，振幅并不下降，振动频率继续维持在转子一阶自振频率上。

20.油膜涡动和油膜振荡有什么区别？

21.转子发生碰摩故障时的振动特征有哪些？

22.何为旋转失速？其故障特征有哪些？

旋转失速：当离心机或轴流式压缩机的操作工况发生变动，流过压缩机的气量发生变化，形成失速区，因为失速区的传播速度小于叶轮的旋转速度，所以从叶轮外固定一点看去，失速区还是沿着叶轮旋转的方向转动。

特征：1.破坏了叶轮内压力的轴对称性2.产生的振动有基本频率。3纯在压力脉动，但机器的流量基本稳定，不会发生较大幅度的变动。4.引起的振动在强度上比喘振小，但比不稳定进口涡流大的多。

23.何为喘振？其故障特征有哪些？

当压缩机流量小到足够时，会在整个扩压器流道中产生严重的旋转失速，压缩机出口压力突然下降，使管网的压力比压缩机出口压力高，迫使气流倒回压缩机，一直到管网压力下降到低于压缩机出口压力使，压缩机又开始向管网供气，压缩机恢复正常。当管网压力又恢复到原来压力时，流量仍小于喘振流量，压缩机又产生严重的旋转失速，出口压力下降，管网中的气流又会倒流回压缩机。如此周而复始，使压缩机的流量和出口压力周期性的大幅度波动，引起压缩机强烈的气流波动，这种现象叫压缩机的喘振

1、压缩机喘振的特征

（1）压缩机工况极不稳定，压缩气体的出口压力和入口流量周期性地大幅度波动，频率较低，同时平均排气压力值下降。