设备管理《状态监测与故障诊断》教材

油液分析法
超声探测法
电测应力法
电测应力(应变)法是用电阻应变片先测出起重机械构件的表面应变，再根 据应力、应变的关系式来确定构件的表面应力状态的一种实验应力分析方法。
由于液压技术具有一系列独特的优点，诸如：液压系 统体积小、重量轻、结构紧凑；工作比较平稳，能在大 范围内实现调速；易于实现遥控并且惯性小，操作方便； 易于实现过载保护；液压元件能自行润滑，使用寿命较 长等，因而液压系统在港机设备中运用十分普遍。 要想使液压系统的优点在港机设备上得到充分的发挥， 从而保证较高的完好率，必须搞好状态监测与故障诊断， 采用以设备状态监测为基础的维修方法，及时、准确地 掌握设备状态，开展预防维修，减少或避免故障的发生， 使液压设备技术状况随时处于正常状态，保证港口生产。
1.在采用诊断技术时，预先对以下几个问题进行研究非常重要。
（1）港机设备有哪些突发性故障？ （2）这些故障是否影响到安全并造成装卸生产的 严重损失或导致操作者和港机设备受到损失？ （3）是否有发现故障的有效检查方法？ （4）故障诊断和改造，保养费用是否小于生产损 失和事后维修费用？ （5）原有的装置是否符合或操作者是否执行诊断 技术标准？ 总之，首先从欲测试的港机设备重要程度， 技术和经济上进行分析，以决定采用故障诊断技术 的等级。
2．故障诊断技术一般适用于以下设备：
（1）港机装卸生产中的大型关键设备包括没有备 用的大型机组，如集装箱岸边装卸桥，门座式起重 机，翻车机，散货流程设备等。 （2）由于技术，环境等方面的原因，不能接近或 解体检查的重要设备。 （3）维修困难，维修成本高的港机设备。 （4）没有备品备件，或备品备件昂贵的港机设备。 （5）考虑人身安全或环境保护等因素，必须采用 故障诊断技术的设备。
故障率曲线图
故 障 率
港机设备液压系统的故障率
液压系统同其他机械、电气系统一 样，从投入运行开始，就会发生各种 各样的故障。但是，在设备使用期内， 故障的发生是有规律可循的，这就是 常说的“浴盆现象” 。 通常我们把液压系统的“寿命”分 成三个阶段，即初期、中期、后期。
初期来自百度文库
中期
后期
初期
运行初期的故障，主要由于液压系统设计不完善、元件选用不当 或质量低劣、管道酸洗及元件清洗不彻底、管道布置不当、系统安装质量 差等原因，造成管路震动过大、泄漏、元件阻尼孔(节流小孔)及滤清器被 堵、系统压力不稳定及执行元件运动速度不稳定等故障。这一时期的故障 率相对较高。
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状态监测与故障诊断含义和作用
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状态监测与故障诊断技术的应用原则
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状态监测与故障诊断主要方法及选用
一)港机设备状态监测与故障诊断
对港机设备的零件,部件定期或 连续地通过测定其技术状态或某种 输出特性(如振动，温度，噪音，压 力等)，来了解港机的技术状况称为 港机设备状态监测。其目的是随时 监视港机设备的技术状况，防止发 生突发故障，掌握劣化规律，合理 安排维修计划，确保其正常运行。 通过测定某种输出特性来判断 港机设备有没有故障和产生故障的 原因与部位并预测未来称为故障诊 断。 状态监测与故障诊断既有联系 又有区别，有时为了方便可统称为 故障诊断。
状态监测主要分类 设备运行过程中，一切 有发展过程的故障(包 括有规则的和随机的) 均可采用状态监测技术。 由于状态监测设备的价 格比较贵，一般应用于 重要的港机设备或连续 性很强，财产损失很大 的港机设备及其系统。 (一)振动监测 (二)红外线监测
(三)应变电监测 (四)超声波监测
(五)油样分析技术
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连续监测
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定期诊断
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直接诊断
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简介诊断
港机设备故障诊断技术是一种在港机设备运行中或基本不拆卸的 情况下，利用其发出的各种不同信息，通过检测手段判断产生故障 的部位和原因，并预测故障发展的技术。 设备故障诊断技术分两个层次：直观经验诊断和仪器设备诊断。 直观经验诊断是通过对港机设备性能参数的检测，掌握这些参数 的变化趋势，找出有问题的大致部位,它能迅速而有效地概括评价其 技术状况。 仪器设备诊断是在直观经验判断判定港机设备某部位“有异常” 的前提下，对其再作进一步的诊断，以确定异常的形式和种类,异常 的原因和部位，预测异常的发展，以便做出改善其技术状况的决策。 仪器设备诊断既需要较多专用仪器、仪表，还需要较多科学技术 知识以及现场经验，需要经专门培训合格的工程技术人员来进行。 设备诊断技术是一门新的多学科技术，还需要不断发展、完善。
振动法
振动监测是普遍采用的基本方法。当机械内部发生异常时，一般都会随之 出现振动加大和工作性能下降的变化。根据对机械振动消耗的测量和分析，就 可对其劣化程度和故障性质有所了解。 油液分析法以内燃机油，齿轮油，液压油等油液中大量的定性，定量信息 为依据，经过对这些信息的综合与分析，最终对润滑系统、液压系统的状态作 出诊断。 超声探测法是指由电振荡在探头中激发高频超声波入射到构件后，若遇到 构件缺陷，超声波就会被反射、散射或衰减，再经探头接收变成电信号，进而 放大显示。根据显示波形来确定缺陷的部位、大小和性质。
港机设备的状态监测与故障诊断作为整个港机设备技术 管理工作内容的一部分，其工作的开展必须满足和适应港 机设备技术管理工作的需要，指导港机设备故障的分析， 为预防性维修提供切实依据。在日常工作中应按各类港机 设备的技术状态和实际情况，结合维修方式的选择决定其 采用的态度。 港机设备诊断技术作为一种实际而有效的技术，它应该 具备以下两种功能：一是在不分解，拆散设备的条件下， 能定量地检测和评价设备所承受应力，故障和劣化，强度 和性能等指标；二是能预测设备的可靠性并确定合理的修 复方法。因此，设备诊断技术不仅是一种故障检测技术， 而且在设备整个寿命周期中都起作用的技术。
（一）应用手摸触觉，观测零部件 的间隙，松动和温度情况
直 观 经 验 法
（二）应用视觉观看设备，检查零 件润滑，清洁情况
（三）应用听觉感知设备的响声 和噪音
（四）应用嗅觉闻设备发出的气味
温度法
港机设备在运行过程中，一旦零部件（如轴承，汽缸，齿轮箱等）存在润 滑不良，失圆，裂纹或其他缺陷时温度将有所上升，用仪器仪表对这些部件的 温度变化进行测量，便可确定其是否正常或损坏的程度。