设备故障诊断要点

第二节 设备故障诊断技术 及其实施过程
一、设备故障诊断的实施过程

测取设备在运行中或相对静止条件下的状态信息，通过对信 号的处理和分析，并结合设备的历史状况，定量识别设备及 其零部件的技术状态，并预知有关异常、故障和预测未来技 术状态，从而确定必要的对策。信号采集→特征提取→状态 识别→诊断决策

第一节
设备故障概述
(2)人为故障：操作使用不当或意外原因造成。 为避免这类故障发生，设计时应尽量采用避免 人为故障的结构，将人、机作为一个系统加以 考虑，以有效地诊断和控制故障。
第一节
设备故障概述
二、引起故障的外因

可归结为三方面，环境因素、人为因素和时间 因素。 （一）环境因素 所谓环境因素，就是力、能量、温度、湿度、 振动、污染物这些外界因素，使机件发生磨损 、变形、裂纹、腐蚀等各种形式的损伤。 表7-1表示了由于机械能、热能、化学能、其 他能量等环境因素引起的故障。
第七章 机械设备的故障诊断
第七章 机械设备的故障诊断
学习目标：通过本章学习，了解机械故障诊断 技术的方法及分类；熟悉诊断参数的选择、 判断标准的确定及信号采集的方法及原则； 掌握常用的故障诊断方法 。 学习重点： 1、诊断参数的选择和判断标准的确定 2、故障诊断的信号采集 3、油样分析法的步骤、原理及内容 学习难点： 常用的故障诊断方法应用。
热能
化学能 其他能 量
注：其他能量包括核能、电磁能及生物因素等。
第一节
（二）人为因素

设备故障概述
设备在设计、制造、使用和维修过程中，始终包含着人 为因素的作用，特别是早期故障的发生大部分可以归因 于人为因素。 1. 设计不良 受条件的限制或存在考虑不周、设计差错等。

2. 质量偏差

由于设备、仪器精度以及技术水平等条件的限制，铸造 、锻造、热处理、焊接等工艺过程产生各种工艺缺陷， 或其他加工过程中造成机件在结构和质量上的偏差。


第一节
环境因 素 机械能 主要影响
设备故障概述
典型故障
表7-1 环境影响及引起的故障
产生振动、冲击、压力、 机械强度降低、功能受影响、磨损加剧、 加速度、机械应力等 过量变形、疲劳破坏、机件断裂 产生热老化、氧化、软 电气性能变化、润滑性能降低、机械应 化、熔化、粘性变化、固 力增加、磨损加剧、机械强度降低、腐蚀 化、脆化、热胀冷缩及热 加速、热疲劳破坏、密封性能破坏 应力等 产生受潮、干燥、脆化、 功能受影响、电气性能下降、机械性 腐蚀、电蚀、化学反应及 能降低、保护层损坏、表面变质、化学反 污染等 应加剧、机械断裂 产生脆化、加热、蜕化、 表面变质、材料褪色、热老化、氧化、 电离及磁化 材料的物理、化学、电气性能发生变化


在设备的故障中，除了意外的突发性故障以外，大多数 都属于渐发性故障，而且，也只有这类渐发性故障，才 为故障诊断提供了可能。
第二节 设备故障诊断技术 及其实施过程
何谓设备故障诊断技术?
所谓设备故障诊断技术是指在设备 运行中或基本不拆卸的情况下，掌握设 备的运行技术状况，预测设备的可靠性， 或判断设备故障的部位和原因，即人们 常说的动态诊断或在线诊断。
第一节
设备故障概述
2）按故障的性质分类

分为自然故障和人为故障。 (1)自然故障：设备自身原因造成。 又分正常自然故障和异常自然故障。 正常自然故障 一般具有规律性，设备正常工作磨损、腐蚀引 起的故障，会对设备的自然寿命产生影响。 异常自然故障 因设计或制造不当造成设备中存在某些薄弱 环节而引发的故障，带有偶然性，有时又具有突发性。
第一节
3. 使用不当

设备故障概述
一台设备，在其整个生存周期内合理的运输 和保管条件、使用条件和使用方法、维护保 养和修理制度以及操作人员的技术水平等， 对实际故障率将产生很大影响。 这三项人为因素中，对故障率影响最大的人 为因素是使用不当。

第一节
（三）时间因素

设备故障概述
环境因素、人为因素是促使设备发生故障的诱因，在考 虑环境因素和人为因素时还需考虑时间因素。 常见的磨损、腐蚀、疲劳、变形等故障都与时间有密切 的关系。尽管机件中存在着故障隐患及形成故障的其他 外因，如果没有时间的延续故障不一定发生。可见，时 间也是形成故障的主要外因之一。
原始的诊断技术 . 用手摸，以测定它的温度是否过高，振动是否 过大；用耳听，以判别运动部件是否有异声等等， 这种凭人们的感觉、听觉和人们的经验对机器设备 的健康进行诊断的方法，我们把它叫做传统的诊断 技术-或叫做原始的诊断技术。 现代的诊断技术 现代的诊断技术是指应用最新的现代化仪器设 备和电子计算机系统等当代的最新技术来检查和识 别机械设备及其零部件的实时技术状态，诊断它是 否健康的技术。现在我们所说的诊断技术就是指这 种现代诊断技术。
设备劣化的渐变过程
劣化渐变过程如下：
第一节
设备故障概述
一、故障及其分类
（一）故障的概念：

故障就是设备因为某种原因丧失规定功能的现象。
1）设备包括元件、零件、部件、产品或者系统；
2）丧失规定功能，比破坏的含义要广泛得多。
第一节
（二）故障的分类
设备故障概述
1）按故障发生、发展的过程分类 (1)突发性故障 故障发生前没有明显的可察征兆，发生比较突然，有较大的 破坏性。 (2)渐发性故障 是由于设备中某些零件的技术指标不断恶化，最终超出允许 的范围或允许的极限而引发的故障。其发生一般与磨损、腐 蚀、疲劳等密切相关，特点是： ①故障一般发生在元器件有效寿命的后期； ②有规律，可以预防； ③发生概率与设备运转时间有关。
诊断技术划分为三个阶段：状Biblioteka Baidu监测，分析诊断，治理预防 。
第二节 设备故障诊断技术 及其实施过程
第二节 设备故障诊断技术 及其实施过程
（一） 状态监测


通过传感器，采集设备在运行中的各种信息，把它转变为 电信号或者其他信号，再把这个信号送到信号处理系统进 行处理。 信号处理系统主要就是把有用信号提取出来，而把无用信 号、干扰信号排除。 包括状态识别和诊断决策两个部分，状态识别就是把这些 参数或者图谱和参考的参量或者参考的图谱进行比较，来 识别设备是否存在故障，通过这样状态识别以后，就可以 做出诊断结果，即分析诊断。