第9章-设备故障诊断技术ppt课件.ppt

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1、第9章　设备故障诊断技术在设备评估中，掌握设备的劣化、故障状态及造成劣化的原因十分重要。要了解设备的状态，需以先进的设备故障诊断技术作为基本手段。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的技术，即设备故障诊断技术。在机器设备的评估中，技术鉴定是确定机器设备成新率的重要手段。第1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

2、者系统；2.丧失规定功能，比破坏的含义要广泛得多。（二）故障的分类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。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

3、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。(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1节　设备故障概述可归结为三方面，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9-1表示了由于机械能、热能、化学能、其他

4、能量等环境因素引起的故障。二、引起故障的外因第1节　设备故障概述表9-1环境影响及引起的故障环境因素主要影响典型故障机械能产生振动、冲击、压力、加速度、机械应力等机械强度降低、功能受影响、磨损加剧、过量变形、疲劳破坏、机件断裂热能产生热老化、氧化、软化、熔化、粘性变化、固化、脆化、热胀冷缩及热应力等电气性能变化、润滑性能降低、机械应力增加、磨损加剧、机械强度降低、腐蚀加速、热疲劳破坏、密封性能破坏化学能产生受潮、干燥、脆化、腐蚀、电蚀、化学反应及污染等功能受影响、电气性能下降、机械性能降低、保护层损坏、表面变质、化学反应加剧、机械断裂其他能量产

5、生脆化、加热、蜕化、电离及磁化表面变质、材料褪色、热老化、氧化、材料的物理、化学、电气性能发生变化注：其他能量包括核能、电磁能及生物因素等。第1节　设备故障概述（二）人为因素设备在设计、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1节　设备故障概述3.使用不当一台设备，在其整个生存周期内合

6、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1节　设备故障概述（三）时间因素环境因素、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。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

7、性故障，才为故障诊断提供了可能。第1节　设备故障概述三、描述故障的特征参量分两大类，一是直接特征参量，二是间接特征参量。(一)直接特征参量1.设备或部件的输出参数：设备输出与输入的关系以及输出变量之间的关系可反映设备的运行状态。2.设备零部件的损伤量：变形量、磨损量、裂纹以及腐蚀情况等都是判断设备技术状态的特征参量。第1节　设备故障概述(二)间接特征参量(二次效应参数)主要是设备在运行过程中产生的振动、噪声、温度、电量等。设备或部件的输出参数和零部件的损伤量都是故障的直接特征参量，而二次效应参数是间接特征参量。1.使用间接特征参量进行故障诊断的

8、优点：①可以在设备运行的时候检测，而不需停止；②一般无需拆卸。2.缺点：间接特征参量与故障之间的关系，不是简单的一一对应的关系。第1节　设备故障概述一