设备状态监测与故障诊断技术第7章-状态监测与故障诊断应用实例
(完整版)设备状态监测与故障诊断技术
新技术专题报告学院：电子与信息工程学院班级：电气11姓名：张健康学号：120113303018设备状态监测与故障诊断技术1 前言设备状态监测与故障诊断技术是一种了解和掌握设备在使用过程中的状态，确定其整体或局部正常或异常，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。
通俗地讲，它是一种给设备“看病”的技术。
本文联系高线厂预精轧机在实际工况条件下的状态监测，以及根据采集到的振动故障信号，对高线厂预精轧机进行故障诊断，并简单介绍一下设备状态监测与故障诊断技术在高速线材轧机上的应用。
2 状态监测表1是预轧机16#锥箱轴承参数。
图2、3是2006年5月30日和6月13日测得的频谱分析图是16＃立式轧机分别在转速为610rpm和666rpm的转速下测得的，两图有明显的差异。
虽然两副频谱中显示的振动幅值都表1 预精轧机16#锥箱轴承参数轴承序号滚动体数Z 节径D（″）滚动体直径d（″）接触角α1 18 6.4961 0.8661 02 20 6.5679 0.8125 293 18 6.4961 0.88238 04 12 3.7402 0.8268 05 11 3.4449 0.8437 406 10 2.2638 0.5 30图1 预精轧立式机架锥箱结构没有进入ISO3495旋转机械的振动烈度标准危险区域，但两次测得的结果一次基波振动副值逐渐增加,且两图中二、三、四、五次谐波都有明显的突起。
证明锥箱内运转情况逐渐劣化，存在设备隐患。
由于传感器安装位置上的差异，机械振动烈度未超出ISO3495标准并不能说明设备是正常的。
因此状态监测需要每天进行记录，并要求将监测到的结果与历史记录比对，从中找出变化趋势，才能判断出真实的设备状态。
0 500 1000 1500 2000 Hz Lin图2 劣化前期频谱分析MagRMSmm/secLin 4321⑥⑤④③②①ⅢⅡⅠ0 500 1000 1500 2000 Hz Lin图3 劣化中频谱分析3 故障诊断高速线材轧机具有运转速度高、载荷变化频繁、所轧制轧件温度低的特点，设备的主要故障是主传动设备的轴承、齿轮失效故障，占了总设备故障时间的50%以上。
浅析状态监测与故障诊断的应用
由于振 动诊 断的理论和测量方法都 比较成 熟， 诊断结 果准确 可靠 ， 于实施 等 ， 到人 们 便 受 的普遍关注 ， 在故障诊断 体系中居主导 地位 ， 目 前 已广泛地应用于各种设 备的状态监测及故 障 诊 断中。 结束语 随着石 油化工设备 的大 型化 、 中化 、 集 高速 化、 连续化 和 自动化 ， 突发的故 障停 机造成 的损 失越来越大 。 由于大多数设备 、 的故 障间隔 备件 离散性 较大 ，定期维修不可避免地 会造 成较 高 的维修成 本和较多的设 备机 器失 效 ，因此做 到 预知维修 非常重要 ，主动地发现 问题 和解决 问 题， 把事故 消灭在萌芽状态 ， 能有效 降低维修成 本， 降低事故停机 率 ， 因而具有很 高的投资 收益
一
加将使轴承 座的表面温度升 高，这种 温度的升 高可用热电偶等测温传感器测 出。 冷却系统故障 。润滑或 冷却 系统的故障会 使热量 的散 发途径受阻 ，从而导致机件 的表 面 温度升 高。如 管路 、 阀门或滤清器堵 塞 ， 热交换 器损坏等原因 。 有害物质积聚 。 长期运行后 ， 烟道结焦或管 内生成水垢 ， 锅炉生成腐 蚀性副产物等。由于这 种有害物质 的积聚 ， 成隔热层 ， 形 会使表 面温度 的分布发生变化 ， 故可用温度检测装置测出。
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一１ ７ ２—
１８． ２ ５ 法 由于精 密诊断技术要求 高 ，操作人员需 要有 使用测温漆、 测温笔或测温片， 通过它们颜色的 工 业 出版社 ．９ ４ ３ ． １ 汪必忠． ２ １ 生产设备 管理【 ． 京： 学工业 出版 Ｍ１ 北 化 专 门的知识 或培训 ， 故要有计划 地逐步开展。同 改变及时间来判断温度的高低 。 社 ．９ １ ２ ． １９． ９ １ 时诊 断时需要处理 大量数据 ，通常要利用 计算 ３． ． ３ ２温度监 测的作 用 机来进行 准确 的计算。 温度监测通常可 以用来判断 以下故障： Ｉ严璋 ， ３ １ 朱德恒 吨 气设备状 态监 测与故 障诊 断 ３设备状态监测及监测手段 轴承损坏 。 由于轴 承中的滚动元 件损坏 、 接 技栅 ． 中国电力出版社 ，０９ ２０． ３ ． １状态监测 与诊 断技术 触面擦伤等原 因， 导致发热量增加。 发热 的量增
设备状态监测和设备故障诊断技术
设备状态监测与设备故障诊断技术第一章：绪论第一节：什么是设备诊断技术机械设备状态监测与故障诊断是同一学科的两个不同层次，它们既有联系又有区别，为了方便起见统称为机械设备故障诊断。
机械设备故障诊断是识别机械设备（机器或机组）运行状态的一门综合应用科学和技术，它主要研究机械设备运行状态的变化在诊断信息中的反映。
具体来说，就是通过测取设备运行的状态信号，并结合其历史状况对所测取的信号进行处理、分析、提取特征，从而定量诊断（识别）机械设备及其零部件的运行状态（正常、异常、故障），再进一步预测设备未来的运行状态，最终确定需要采取何种必要的措施来保证机械设备取得最优的运行效果。
主要内容包括对机械设备运行状态的监测、诊断（识别）和预测三个方面。
其中，状态监测也被称为简易诊断，一般是通过测定设备的某些较为单一的特征参数（如：振动、温度、压力等）来检查设备运行状态，再根据特征参数值与门限值之间的关系来确定设备当前是处于正常、异常还是故障状态。
如果对设备进行定期或连续的状态监测，就可以获得设备运行状态变化的趋势和规律，据此就可以预报设备的未来运行发展趋势，也就是人们常说的趋势分析。
诊断（识别）则不仅要掌握设备的运行状态和发展趋势，更重要的是查找产生故障的原因，识别、判断故障的严重程度，为科学检修指明方向，这就是人们常说的精密诊断，设备状态监测与设备故障诊断可以从以下两个方面来理解。
1.设备状态监测以监测设备振动发展趋势为手段的设备运行状态预报技术。
2.设备故障诊断以分析设备振动主要特征为手段的设备运行故障诊断技术。
设备故障诊断技术是以设备为对象，采用多种现代化科学成果而形成的一门综合性学科。
它涉及了传感器技术、信息采集技术、信息处理技术、识别理论、预报决策、计算机诊断技术及有关机械设备的专业技术与理论。
第二节：故障诊断的目的机械设备故障诊断的根本目的就是要保证设备的安全、可靠和高效、经济地运行，具体来说就是：1．及时、正确、有效地对设备的各种异常状态和故障状态作出诊断，预防或消除故障；同时对设备的运行维护进行必要的指导。
7设备状态监测与故障诊断技术第七章 典型案例
2.故障案例一
2.1机床在运行过程中在出现没有任何报警的情况下停止运行。
该机床是一台四轴四联动的数控机床，机床在运行过 程中出现题目所说的意外停止，并且在反复发生几次后机 床不能够运行加工程序了。 经过和操作人员的反复沟通，我们按照处理数控机床故障 的分析过程，进行分析如下： （1）该机床出现故障的时候，是在加工零件过程中，并 且是在旋转第四轴的时候出现。 （2）在出现该故障初期，停止程序运行，复位后还可以 重新启动程序。
典型案例
设备状态监测 与故障诊断精品课程
d 确认外界有无影响机床的其他因素？ 电磁干扰；电源是否稳定；气源是否稳定等等 （2）根据系统的报警信息以及相关资料进行故障诊断 现在数控系统都具有强大的故障诊断功能，并能够针对 各类故障提供丰富的报警文本。对于很多故障，系统都能 够诊断出来，并提供相应的报警信息。数控系统在硬件上 还设臵了一些装臵，用于系统有故障时指示技术人员方便 的诊断故障。 （3）充分利用数控机床上，PLC对于外围电路实时状态的 监控功能。 结合PLC和数控机床电气手册，对比PLC的实时输入、输 出状态以及外围电路的控制逻辑，正确判断外围电路的故 障。
典型案例
设备状态监测 与故障诊断精品课程
机械故障
1、机械元件损坏。 （1）导致机床不能够正常运行，时常会出现一些报警。
（2）会出现异响、异动。
2、机械整体配臵、位臵不当或者机械有一些磨耗。 （1）导致几何精度丢失（Βιβλιοθήκη ）导致位臵精度丢失典型案例
设备状态监测 与故障诊断精品课程
(二)数控机床的故障诊断技术 故障的诊断包括两方面的内容：诊和断。 诊：对是客观状态作检测或测试。 断：确定故障的性质、程度、类别、部位，并指 明故障产生的原因，提供相应的处理对策等。
状态监测与故障诊断技术在化工设备维护中的应用
状态监测与故障诊断技术在化工设备维护中的应用一、引言化工设备是化工生产过程中的核心装备，直接关系到产品质量和生产效率。
由于其复杂的结构和高强度的工作环境，化工设备往往容易发生故障，严重影响生产进度和产品质量。
及时发现设备状态的变化并进行故障的诊断与预测，对于保障设备的正常运行和提高生产效率具有重要意义。
1. 传感器的应用传感器是状态监测技术的核心部件，可以实时采集设备的运行参数，并将其转换为电信号输出。
通过在化工设备的关键部位布置传感器，可以实时监测设备的温度、压力、振动等参数，及时发现设备异常情况。
2. 数据获取与处理通过采集到的传感器信号，利用数据采集系统可以快速获取设备的状态信息，并对其进行处理和分析。
通过数据的统计和比对，可以找出设备存在的隐患和问题，并给出相应的处理方案。
3. 故障预测与诊断基于数据处理的结果，可以通过建立设备运行的数学模型和算法，对设备的运行状态进行预测和诊断。
当设备出现异常时，可以快速判断故障原因，并及时采取相应的维修措施，以避免事故的发生。
1. 故障模式识别通过对设备的历史故障数据进行分析，可以得到不同故障模式的特征，从而建立故障诊断模型。
当出现类似故障时，可以根据模型进行识别，并给出相应的处理方案。
2. 智能诊断系统基于人工智能技术，可以建立智能故障诊断系统，实现对化工设备的自动诊断与处理。
系统可以根据设备状态的变化，自动调整参数以实现最佳运行状态，并在故障发生时给出相应的建议和处理方法。
四、未来展望随着传感器技术的不断发展和进步，传感器的精度和分辨率将会得到进一步提高。
数据处理和分析的算法也将得到改进，能够更加准确地预测设备的运行状态和故障原因。
2. 智能化维护的实现随着人工智能技术的不断发展，智能化维护将逐渐成为化工设备维护的主要趋势。
智能故障诊断系统可以根据设备的运行状态和历史数据，自动调整维修计划和参数，减少无效的维修时间和成本。
五、结论状态监测与故障诊断技术的应用可以有效地提高化工设备的可靠性和生产效率，降低维护成本和设备故障带来的生产损失。
设备状态监测系统与故障诊断技术应用
设备状态监测系统与故障诊断技术应用摘要：电机是当今生产活动和日常生活中最主要的原动力和驱动装置,它广泛地应用于现代工业生产中,它们数量之多,地位之重要,几乎没有其他设备所能与之相比。
电机在运行过程中,难免会出现这样那样的故障,假如一条生产线上的主要电机故障,必将造成生产线停工,甚至会影响整个大生产系统的工艺流程。
通过使用先进的技术手段对设备状态参数监测和分析,判断设备是否存在异常或故障,故障的部位和原因以及故障的劣化趋势,以确定合理的检修时间和方案。
关键词：设备状态监测；振动；故障诊断为了保证重点设备在运行时的工作状态，在设备运行时实现在线监测，出现缺陷时能及时预警、报警，诊断运行状态，能被维护人员使用和操作，更好的为设备的安全运行提供服务。
现代化设备管理维修模式正朝预知状态维修为主、多种维修方式并存的模式转变。
针对关键设备，往往采取以预知状态维修和周期性维修结合的方式，以期防止设备的重大故障发生、避免设备的欠维修与过维修。
状态维修的基础是把握设备状态，根据状态结果决定设备维修时间、维修内容、维修人员投入及备件的投入等，这一切必须要有较完善的设备在线集中监控系统来保证。
通过在线监测系统的实施，可以达到以下目的：将测振和视频集成在统一的设备管理平台，掌握重要设备的寿命趋势。
一、设备状态监测系统与故障诊断介绍1.状态监测与故障诊断通俗地说，状态监测就是给机器体检，故障诊断就是给机器看病。
首先对机器的状态进行监测，例如先看振动值，再进行频谱、波形、轴心轨迹、趋势、波德图等各种检测分析，然后结合设备的原理、结构、历史状况等，利用专业人员的知识及经验，对故障进行综合分析判断。
通常把设备在运行中所发生的状态异常、缺陷、性能劣化、以及事故前期的状态统称为故障，有时也把事故直接归为故障。
状态监测是指在设备运行中和不拆卸的情况下，利用现代检测与分析仪器，测取设备状态信号，并对所测信号进行处理、分析，提取能反映设备状态的特征信息，识别设备当前是处于正常、异常还是故障状态，以及预测未来状态。
状态监测与故障诊断技术在化工设备维护中的应用
状态监测与故障诊断技术在化工设备维护中的应用
状态监测与故障诊断技术可以有效提高化工设备的安全性。
通过对设备的运行状态进
行监测，可以实时掌握设备的运行状况，及时发现潜在的故障隐患，采取相应的措施进行
维修和保养，避免了可能导致事故发生的风险。
故障诊断技术可以帮助工作人员快速准确
地定位和诊断故障，缩短故障处理的时间，降低维修成本，提高设备的可靠性和稳定性。
状态监测与故障诊断技术可以延长化工设备的使用寿命。
通过定期对设备进行监测，
可以及时发现设备的工作状况是否正常，是否存在异常情况，避免因设备长期运行而引起
的损坏和磨损，及时进行维修和保养，延长设备的使用寿命，提高设备的可持续利用性。
状态监测与故障诊断技术可以提高化工设备的运行效率。
通过对设备的运行状态进行
实时监测，可以获取设备的运行参数和性能指标，及时调整设备的工作状态和运行方式，
优化设备的运行效率，提高生产效率，降低能源消耗，减少生产成本。
状态监测与故障诊断技术可以为化工设备的维护和保养提供科学依据。
通过对设备进
行状态监测，可以获取大量的运行数据和故障信息，建立设备的运行模型和故障诊断模型，为设备的维护和保养提供科学依据和目标，提高维护管理水平，降低维护成本。
状态监测与故障诊断技术在化工设备维护中具有重要的应用价值。
通过该技术的应用，可以提高设备的安全性、延长使用寿命、提高运行效率，为设备的维护和保养提供科学依据，推动化工设备维护管理的现代化、智能化发展。
化工企业应积极引入和应用状态监测
与故障诊断技术，提升设备维护水平，推动企业发展。
状态监测与故障诊断技术在化工设备维护中的应用
状态监测与故障诊断技术在化工设备维护中的应用随着化工行业的不断发展，化工设备维护显得尤为重要。
为了确保化工装备的可靠运行和生产安全，必须采取一系列措施，其中包括状态监测和故障诊断。
状态监测是指通过对设备的运行状态进行实时监测和分析，以便及时发现和排除装备运行过程中的问题。
状态监测的技术手段包括传感器、数据采集系统、信号处理算法等。
在化工设备维护中，状态监测能够实现以下几个方面的应用：1. 实时监测设备运行状态，及时发现运行异常。
例如，可以通过对设备振动、温度、压力等参数进行监测，及时发现设备出现运行不稳定、温度过高、压力过大等异常情况。
2. 利用状态监测技术对设备进行健康评估，提高设备可靠性。
通过对设备的运行状态进行长期监测和分析，可以评估设备的健康状况，预测设备未来的运行情况，达到提高设备可靠性的目的。
3. 通过状态监测技术实现设备故障预警。
当设备出现运行异常时，状态监测系统会自动发出警报，提醒工作人员及时采取措施，避免设备故障对生产造成不利影响。
故障诊断是指通过对设备故障进行分析和判断，确定故障的原因和位置，并采取相应的措施进行维修。
在化工设备维护中，故障诊断的技术手段包括故障诊断软件、故障诊断系统、故障诊断专家系统等。
故障诊断的应用主要体现在以下方面：1. 对设备故障进行快速定位和判断。
通过故障诊断技术，能够迅速定位到设备故障的位置和原因，缩短故障排除时间，保证设备尽快恢复正常运行。
2. 对设备进行异常检测和预测，寻找潜在故障。
通过故障诊断技术，能够对设备进行全面的异常检测，包括物理异常和化学异常，及时发现并排除可能导致设备故障的潜在因素。
3. 利用故障诊断技术对设备进行故障预防。
通过对已有的设备故障进行分析和总结，建立故障数据库和故障诊断专家系统，能够提高对设备故障的预测和预防能力，避免故障的发生，提高设备的运行稳定性和可靠性。
综上所述，状态监测和故障诊断技术在化工设备维护中的应用是非常重要的。
故障诊断与状态监测
声发射监测技术具有非接触 性、实时性等优点。
详细描述
声发射监测技术可以通过传 感器非接触地采集声音信号， 实时监测结构的声发射事件， 并通过数据采集和分析系统 进行远程监测和诊断。
红外监测技术
总结词
红外监测技术通过测量物体或结构的红外辐射来评估其运行状态。
详细描述
红外监测技术广泛应用于电力设备、化工设备、航空航天等领域，可以检测出设备的过 热、泄漏等情况，通过分析红外辐射的特征，可以判断设备的故障类型和严重程度。
故障诊断与状态监测
目录
• 故障诊断与状态监测概述 • 故障诊断技术与方法 • 状态监测技术与应用 • 故障诊断与状态监测的挑战与未来发展 • 案例分析与实践
01
故障诊断与状态监测概 述
定义与目的
定义
故障诊断与状态监测是针对设备或系统的运行状态进行检测、评估和预测的技 术，旨在及时发现潜在故障、分析故障原因，并采取相应的措施进行维修和预 防。
详细描述
油液监测技术可以直接检测润滑 油或液压油的性能和状态，通过 定期取样和分析，可以实时了解 机械设备的润滑和液压系统的工 作状态，及时发现潜在的故障和 问题。
声发射监测技术
总结词
声发射监测技术通过采集和 分析物体或结构在受力时发 出的声音信号来评估其运行 状态。
详细描述
总结词
声发射监测技术广泛应用于 压力容器、管道、桥梁等结 构的监测，可以检测出结构 的裂纹、腐蚀、疲劳等情况， 通过分析声发射信号的特征， 可以判断结构的损伤程度和 故障类型。
故障诊断的准确性与实时性要点一 Nhomakorabea总结词
要点二
详细描述
故障诊断的准确性和实时性是关键，需要不断提高诊断算 法的精度和响应速度，以满足工业应用的需求。
状态监测与故障诊断技术在化工设备维护中的应用
状态监测与故障诊断技术在化工设备维护中的应用作者：刘畅来源：《中国石油和化工标准与质量》2013年第13期【摘要】在化工生产过程中良好的设备状况不可或缺，它是保证化工装置能够持续生产的重要环节。
先进科学的状态检测和故障诊断技术在化工设备装置的维护中起到了很大的作用，提升了设备质量和管理水平，一定程度上提高了经济效益。
【关键词】化工设备故障诊断震动点检先进的状态检测和故障诊断技术在石油化工连续生产方式上具有良好的效果，能够及时准确的解决设备中存在的问题，提高了设备的运转周期。
石油化工企业生产过程中，如果在设备维护工作中没有严格进行维修和护理，频繁造成全线设备停止运行，使生产产量降低，经济损失严重。
状态检测和故障维修已经在现代化化工生产过程得到了应用，一定程度上取得了良好的效果。
1 状态检测工作模式状态检测工作模式在实际应用过程中包括四个方面：操作人员日常点检，维修车间精密点检和车间设备技术的维护以及设备清洁工作的点检。
操作人员的日常维护工作基本上要对整体设备进行全面的点检。
虽然涉及的范围比较大，但是点检的项目比较少，相对维修方面的工作比较简单。
主要是对设备进行巡视，如果出现问题能够及时发现并解决。
检查的时间一般是4小时或是8小时检查一次，尤其是一些在运行过程中损坏程度比较大，而且容易出现故障的设备。
点检的项目虽然简单，但是在开始进行点检工作时要让技术人员先将点检的标准或是指导内容制成卡片的形式，放置在操作岗位上，供操作人员参考，更好的保证设备点检的准确性。
操作人员在实际点检过程中要严格按照技术人员编程的卡片内容操作，并将出现的问题的大小进行详细的记录，参数的记录要择其重要的进行记录。
车间设备定期点检的过程中技术人员必须按照对设备制定的相关计划，确定点检的主要设备以及定期点检的周期。
设备在定期点检中会对相应的设备进行解体点检，技术人员在点检时要深入和仔细。
深入检查时对一些设备的腐蚀、磨损参数或是其他问题，需要记录详细的参数，以便维修人员参考，为以后的设备点检工作提供依据。
运用状态监测和故障诊断
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图4 垂直径向频谱
从图中可以发现，A（12.5Hz）、B(56.25Hz)、C(56.25Hz)、D(75Hz)的幅值相对较大，基中A、B的频率是电机的工作频率f(743/60=12.5Hz)，这两个幅值是电机力矩传递产生的振动引起的；D(75Hz)的频率等于6f，该泵的叶轮有6片叶片，叶轮在垂直径向的为6×f=6f
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一、建立适合企业运作的状态维修管理体系
我们借鉴了天津水司和福州水司的经验，并根据自的实际情况初步建立了设备状态维管理体系（见图1）
图1
二、正确选择监测参量
要彻底解决这个问题，采用以状态监测和故障诊断为基础的状态维修方式是最好的方法。对设备进行状态监测，根据设备状态进行故障诊断，确定故障的类型、性质、部位和劣化程度，制定正确的维修方案。这样在维修上才能做到辨症施药，有的放矢，既能保证设备的可靠性和安全性，又能节约大量人力、物力。
以前我们对泵组的维护和管理的方式主要采用点检、巡检与定期预防维修相结合的方式，对设备故障的检测常用方法是采用听声、触摸和观察等手段，虽然也采用了记录压力、温度、电流、电压数据的方法，但总体来说效果不够理想，很难确定故障的性质、原因和发展趋势。为此我们在低峰供水期（每年11月至次年5月）对所有泵组进行一次预防性检查，对水泵进行解体检查和保养（相当一次中修），这样虽然可在供水高峰期前消除设备故障，但也存在一些弊病，例如在检修过程中，发现有故障的泵组只占10％左右，80％～90％的检修是过剩维修，对企业的人力、物力造成严重浪费，另外经常拆装水泵，也会降低设备的正常性能，所以必须改进原有的维修方式。
状态监测与故障诊断技术在化工设备维护中的应用
状态监测与故障诊断技术在化工设备维护中的应用随着化工设备的广泛应用，设备的维护和保养成为了企业生产和运营中至关重要的一环。
而状态监测和故障诊断技术在化工设备维护中的应用，不仅可以提高设备的可靠性和稳定性，还可以减少故障对企业造成的损失。
本文将从状态监测和故障诊断技术的概念、化工设备维护的需求以及技术在化工设备维护中的应用等方面展开论述。
一、状态监测和故障诊断技术概述状态监测技术是指通过对设备运行过程中的各种参数进行实时监测和分析，以便及时发现设备运行中的异常现象，并做出预警和处理。
而故障诊断技术则是指通过对设备故障现象的识别、分析和排除，以便及时修复设备故障，恢复设备正常运行。
在化工设备维护中，状态监测和故障诊断技术可以通过各种传感器对设备的振动、温度、压力、流量、润滑油油质等参数进行实时监测，并通过数据采集系统将监测数据传输给监控系统进行分析和处理。
通过状态监测和故障诊断技术的应用，可以及时了解设备的运行状态，发现设备的故障隐患，提高设备的可靠性和稳定性，减少设备的故障和损坏，从而保障设备的正常运行和生产效率。
二、化工设备维护的需求化工设备通常处于恶劣的工作环境中，如高温、高压、腐蚀性介质等，这些环境对设备的运行稳定性和可靠性提出了更高的要求。
化工生产通常是连续和高效的，一旦设备出现故障将对生产造成严重影响，甚至有可能导致事故发生。
化工设备维护需要对设备的运行状态进行实时监测和故障进行及时诊断和处理，以确保设备的安全、可靠和稳定运行。
1. 实时监测设备运行状态通过状态监测技术可以实时监测设备的振动、温度、压力、流量等参数，及时了解设备的运行状态，发现设备的异常现象。
通过振动监测可以发现设备的轴承是否存在损坏或磨损，通过温度监测可以发现设备是否存在过热现象，通过压力监测可以发现设备是否存在泄漏或堵塞等问题，从而及时采取措施进行处理，避免设备的故障和损坏。
2. 预测设备故障隐患3. 提高设备的可靠性和稳定性4. 降低设备维护成本通过状态监测和故障诊断技术的应用，可以实现设备的预防性维护，提前发现和处理设备的故障隐患，降低设备维护的成本。
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长期以来，以“听、看、 生产线 位号 修前 修后 生产线 位号 修前 修后
摸、嗅” 为主，必须增加
9
3.02 0.57
7
3.07 0.78Fra bibliotek“测”的手段(巡检方式)
21
2.97 0.47
9K
9
3.03 0.73
17
3.12 0.72
16
2.86 0.77
采用简易测振仪对所有减 速机进行状态监测，先后
13K
口、轴头磨损，键损
伤，齿轮孔磨损、键
图7-8 该齿轮箱输入轴与键
槽磨损且存在少许压 溃，如图7-8至图7-11
所示，与先前判断相
符。
采取停机更换齿轮箱。
图7-9 输入轴键槽划口情况
图7-10 键损伤情况
2020/4/12
图7-11 齿轮轮毂孔、键槽情况
8
四、涤纶短纤维纺丝计量泵减速机简易测振(仪)
23
2.89 0.43
21
2.89 0.61
将幅值超过3m/s2、
1
2.98 0.61
22
2.76 0.64
2.5m/s2的机台逐月安排检 10K
4
2.78 0.57
24
2.69 0.55
修。
6
3.01 0.65
9
2.99 0.64
2002年累计安排修理34台 减速机，见右表，大大改
1
2.98 0.48
17.10
3.77
0.96
Ⅰ级啮合 Ⅱ级啮合 Ⅲ级啮合
单位：Hz 4#轴 输出轴 0.27 0.08
Ⅳ级啮合
256.50
60.35
14.37
3.73
2020/4/12
3
图7-2 某圆盘反应器齿轮箱高速部频谱图
图7-2 某圆盘反应器齿轮箱低速部频谱图
由于：①特征频率均为3.8Hz，与低速部Ⅳ级啮合频率及高速部第二根轴工频 基本一致，这样就有两种故障可能，一是Ⅳ级啮合状况不好，二是第二根齿轮 轴存在问题；②低速部振值较高速部大很多，且低速部测点位于Ⅳ级啮合点正 下方；③受力分析，∵功率(P)=扭矩(N)×角速度(ω)，∴越往低速端，扭矩越大， 受力越大（假设齿轮箱传递功率不损耗的情况下）；④从设计上看，Ⅳ级啮合 配对齿轮模数虽然足够大，但是根据受力分析情况其中的14T小齿轮仍是一薄弱 环节。
1．长边轴齿轮箱故障[剥落→配合松动；松动→断齿]
（齿轮箱A）齿轮啮合频率二倍频2fc（805.11Hz）成份较高，说明齿轮啮合状况欠佳， 存在齿轮不对中现象。同时，啮合频率fc（402.54Hz）及2fc周围均出现了以输入轴工频fz 输入（17.51Hz）和输出轴工频fz输出（11.5Hz）为间隔的边带频，其中尤以840.13Hz
➢ 圆盘反应器的搅拌器由一台四级减速齿轮箱带动，其传动系统 如图7-1所示。计算出其主要频率成份，见表7-1。
Z6=54
Z4=63
Z8=48
Z2=68
Z3=16
Z5=15
Z7=14
Z1=15
图7-1 圆盘反应器齿轮箱传动系统示意图
表7-1 圆盘反应器齿轮箱固有频率
速比i=220.32
输入轴
2#轴
3#轴
由于持之以恒地开展状态监测工作，提供了大量科学依据， 绘制了一张特护机组的振动晴雨表，使他们始终能够对机组 运行状况作出全方位的客观正确的评价，让设备时时受控、 处处受控。应该说，大机组提升了状态监测的重要性，状态 监测的持续有效开展又有力地推进了特护管理。
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2
二、聚酯圆盘反应器齿轮箱故障(磨损)
因此判断：故障源极有可能是14T小齿轮齿面损伤。
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4
维保措施
将搅拌轴转速由4.5rpm降为4rpm； 更换润滑油，添加抗磨剂； 将振动、声音、温升、电流等纳入密集监控； 对原润滑油进行铁谱分析（后来的检测报告证 实油液中Fe含量偏高）； 落实事故应急预案。
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5
该圆盘反应器齿轮箱低速部振动趋势图
12
2.87
0.5
8
2.83 0.69 14K
13
2.64 0.42
善了机组运行状况。
11K
12
3.04 0.78
14
2.56
0.7
定量分析使检修之计划性、 针对性、预防性、彻底性 有机地结合了起来，成为
19
3.11 0.79
17
2.71 0.63
22
3.06 0.74
5
3.07 0.72
1
2.98 0.52
10
3.04 0.73
15K
当时该厂实施企业量化管
9
2.79 0.46
12
2.99 0.72
理的一个亮点。
12K
13
2.68 0.43
17
2.85 0.68
16
2.65 0.65
1
2.83 0.61
16K
20
3.01 0.79
22
2.75 0.58
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五、涤纶短纤维后处理装置齿轮箱故障
第七章 状态监测与故障诊断应用实例
学习目标
通过对本章的典型案例分析讲解： 加深对前述章节的理解； 加强应用理论知识解决实践问题能力的训练。
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1
第一节 典型应用案例
一、关键机组的晴雨表
对于关键机组，故障诊断从业人员坚持监测并在机组异常时 增加数据采集频次，以便密切关注它们的发展趋势。
用十六字概括：“判断准确、决策果断、措施有力、检修及时”， 堪称预测维修、决策维修的典范。
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三、大容量涤纶生产增压泵齿轮箱故障(不对中)
输入轴工频
啮合频率
图7-5 该齿轮箱位移谱图
图7-6 该齿轮箱速度谱图
由于：①图7-5中，输入轴工频2倍频38.94Hz成份较凸出；②图7-6中，Ⅰ级 齿轮啮合频率2倍频1285Hz成份较凸出，且其周围以输入轴工频19.47Hz为间
隔的边带频成份颇为丰富；③高速部存在异响；④输入端轴封渗油；⑤齿轮
箱温度偏高；⑥润滑油粘度与机械杂质指标不合格；⑦经查高速部轴承座8颗
固定螺栓中有2颗松动。
因此判断：输入轴有不对中现象，且由此引起了齿轮不对中现象，同时输入 轴与齿轮可能存在配合松动问题，键剪切或齿面出现损伤。
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7
结论：输入轴键槽划
6
速度(MM/S)
5
降转速 换油，加抗磨剂
4
振
动 幅
3
值
2
1
0 2002年7月25日
2002年8月25日
2002年9月25日 2002年10月25日 2002年11月25日 2002年12月25日
2003年1月25日
监测日期
（齿轮箱解体）结论：①14T小齿轮工作面磨损近1mm，啮合间 隙严重超标；②受齿轮啮合相互影响，其他齿轮亦有不同程度磨 损（其中Ⅲ级啮合两齿轮、Ⅳ级啮合大齿轮较严重）；③受啮合 状况影响，14T小齿轮外侧轴承一滚子产生点蚀，如果继续运行 下去，后果不堪设想。与先前判断相符。