设备故障诊断的技术基础

140 10 150 32 150 32 155 56 133 4.5 140 10 140 10 145 18 123 1.4 135 5.6 140 10 145 18 115 0.56 135 5.6 140 10 145 18 123 1.4 140 10 145 18 150 32
速度有效值
设备状态的另一种振动评价标准
速度有效值
与应用的机型 气体透平机
（大于20,00HP） （6-20,000HP） （不大于5,000HP）
蒸气透平机 （大于20,00HP） （6-20,000HP） （不大于5,000HP）
压缩机 （活塞） （高压） （低压） （冷冻机） 柴油发电机
新机器
旧机器（全速、满负荷）
透平机器
不合格（D）
不合格（D）
不合格（D）
合格（C）
不合格（D）
合格（C）
合格（C）
良好（B）
合格（C）
良好（B）
良好（B）
良好（B）
优秀（A） 优秀（A） 优秀（A） 优秀（A）
〈15KW
15-75KW 〉75KW
参考GB6075-85以及VDI2056,适用于转速在600-12000转/分的各种机器
2．量化管理 ★ 用仪器测（将人的五官延伸到仪器上） ⑴ 参数测定法 根据设备运行的各种参数的变化来获取故障信息是广泛应用
的一种方法。因为机器运行时由于各部件的运动必然会有 各种信息，这些信息参数可以是温度、压力、振动、或噪 声等，它们都能反映机器的工作状态。 ⑵ 磨损残渣测定法 测定机器零部件如轴承、齿轮、活塞环等的磨损残渣在润滑 油中的含量，即润滑油液分析，也是一种有效的获取故障 信息的方法。 ⑶ 设备性能指标的测定 设备性能包括整机及零部件性能。
（10-10,000HP）
115 0.56 135 5.6 145 18 150 32
（不大于10HP）
110 0.32 130 3.2 140 10 145 18
锅炉
120 1.0 130 3.2 136 5.6 140 10
汽车发动机 泵
（大于5HP）
120 1.0 130 3.2 136 5.6 140 10 123 1.4 135 5.6 140 10 145 18
设备故障诊断的技术基础
学习目标：机械振动状态监测与故障诊断技术在理论 上和方法上都很成熟，它涉及很多学科知识。本章 介绍设备故障诊断特别是振动诊断的技术基础，要 求熟悉设备故障诊断技术的内容，掌握设备故障信 息获取和检测方法的框架知识，了解设备故障常用 的三种评定标准及相对判断标准的制定方法，熟悉 故障诊断中的信号处理。傅里叶变换在故障诊断的 信号处理中占有核心的地位，必须使学生理解这一 重要理论基础。
1．绝对判断标准 它要求在设备的同一部位或按一定的要求测得的表征机器设
备状态的值与某种相应的判断标准相比较，以评定设备的 状态。
振动烈度 (mm/s) 45 28 18 11.2 7.1 4.5 2.8 1.8 1.12 0.71 0.45 0.28
ISO2372振动质量评级标准
判断每种机器质量的实例 小型机器 中型机器 大型机器
（不超过5HP）
118 0.79 130 3.2 135 5.6 140 10
风扇 （小于1,800rpm）
120 1.0 130 3.2 135 5.6 140 10
（大于1,800rpm）
118 0.79 130 3.2 135 5.6 140 10
电动机 （大于5HP或小于1,200rpm） 108 0.25 125 1.8 130 3.2 135 5.6 （不超过5HP或大于1,200rpm）103 0.14 125 1.8 125 3.2 135 5.6
Hale Waihona Puke 二、设备故障的检测方法1．振动和噪声的故障检测 ★ 振动法 ★ 特征分析法 ★ 模态分析与参数识别法 ★ 冲击能量与冲击脉冲测定法 ★ 声学法
2．材料裂纹及缺陷损伤的故障检测 ★ 超声波探伤法 ★ 射线探伤法 ★ 渗透探伤法 ★ 磁粉探伤法 ★ 涡流探伤法 ★ 激光全息检测法 ★ 微波检测技术 ★ 声发射技术
第一节 设备故障诊断技术的内容
设备故障诊断的内容包括状态监测、分析诊断和故障 预测三个方面。
图3-1 设备诊断过程框图
被测设备
信号 采集
获取检测信号
信号 处理
设备允许参数
状态
识别 设备特征信息
对比
诊断决策
趋势分析 故障确定
第二节 设备故障的信息获取和检测方法
一、设备故障信息的获取方法
1．直接观测法（感性认知） ★ 用耳朵听（听觉）→采取听棒、螺丝刀等工具 ★ 用眼睛看（视觉）→有无缺件、变形、磨损、泄漏等情况 ★ 用手摸（触觉）→振动、温度、泄漏点等情况 ★ 用鼻子闻（嗅觉）→有无胶糊味，如电机过热的绝缘漆味 ★ 当然，还有向操作者问→故障情况 ★ 这与中医的“望、闻、问、切”有异曲同工之妙
3．设备零部件材料的磨损及腐蚀故障检测
这类故障除采用上述无损检测中的超声探伤法外 尚可应用下列方法：
★ 光纤内窥技术
★ 油液分析技术
4．工艺参数（温度、压力、流量等）变化引起的 故障检测
第三节 设备故障的评定标准
一、判断标准
为了对设备的状态作出判断，判断是否存在故障及故障的程 度如何，必须对表征机器状态的测量值与规定的标准值进 行比较。常用的有三种判断标准，即绝对判断标准、相对 判断标准以及类比判断标准。
新机器
旧机器（全速、满负荷）
折旧期长 折旧期短 日常监测
需大修
与应用的机型
VdB mm/s VdB mm/s VdB mm/s VdB mm/s
离心分离机 油液分离机
123 1.4 140 10 145 18 150 32
齿轮箱 （大于10,000HP）
120 1.0 140 10 145 18 150 32
折旧期长 折旧期短 日常监测 需大修
VdB mm/s VdB mm/s VdB mm/s VdB mm/s
138 7.9 145 18 145 18 150 32 128 2.5 135 5.6 140 10 145 18 118 0.79 130 3.2 135 5.6 140 10
125 1.8 145 18 145 18 150 32 120 1.0 135 5.6 145 18 150 32 115 0.56 130 3.2 140 10 145 18