-第二节船机故障诊断(精品)

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1、第二节船机故障诊断一、概述对船舶机械进行动态监测和故障诊断是实现船舶现代预防维修的最佳方式——视情维修方式的先决条件,是现代轮机管理的重要内容。机械故障诊断是近30年发展起来的一门科学,是研究机器运转状态变化在诊断信息中的反映,并依此判断、识别机器运转状态的科学。它是从最早的利用人的感官功能,如听、看、嗅、摸等和人脑的快速思维分析判断故障,逐渐发展形成的独立、完整的科学体系。诊断技术也从简易、粗略的诊断方法,发展为具有现代科技水平的精确诊断技术。船机故障诊断是在应用一般机械诊断技术的同时,针对船

2、舶机械特点研制专门用于船上的故障诊断装置或监控系统。船机故障诊断技术是在船机运转状态下,利用其显示出的一切外部信息来判断、识别其内部的技术状态。例如船舶柴油机运转状态下的性能参数,温度、压力转速,零件尺寸变化,振动和噪声,润滑油中的磨损产物等均是故障诊断监测和监控的外部信息。分析和处理这些外部信息获得用于识别状态的特征参数,进而对故障的部位、原因和后果等作出正确的诊断。1.故障诊断1)船机状态信息船机状态恶化就会产生相应于状态变化的各种信息,并显示出來。这些信息主要冇以下三种类型:(1)机械信息

3、由于机械状态恶化产生的运转状态变化的倍息,其中直接与功能有关的信息冇:力、压力、扭矩、转速、电流、电压等;其他运转状态信息冇:振动、声音、温度等;(2)电磁信息主要有电流、电压、电磁感应密度、部分放电、导磁等信息;(3)化学信息机械状态恶化产生的气、液、固休等的信息,例如排烟、磨损产物、润滑汕变质等信息。2)故障诊断过程故障诊断过程主要包括以下三个阶段的工作:(1)信息采集首先要选择易测和准确反映故障的信息,其次是选用采集信息的仪器。通常选用传感器采集信息,依测量信息参数的不同有不同的传感器,如

4、温度、压力或振动传感器。采集故障信息的方式可选用连续监控方式或定期(定时)停机检测方式获取,同时可肓接测定或间接测定。(2)信息分析处理(数据处理)或称特征提取。把原始、杂乱的信息进行处理,获取反映故障最敏感的性能参数。在现代故障诊断技术中,大多采川专门的电了仪器或计算机对所采集的信息进行分析处理,获取反映状态乂易于识别的特征信息。(3)状态识别、判断和预测根据特征参数,参照相应规范,运用各种知识和经验,对机器状态进行识别,对早期故障进行诊断,对故障的部位、原因和程度作出判断,对其发展趋势进行预

5、测,为确定维修决策提供技术依据。识別的方法主要有对比、分类、聚类、辨识和推理等。以上是以状态信息为基础进行机械故障诊断,所以称为基于信息的故障诊断,目前人多数的故障诊断技术属于此类。山于采集的信息是针对机器的局部而非整体,诊断过程中应用的检测技术与诊断方法多是简单地组合,信息处理技术与计算机仅用于数据的处理等,所以这种故障诊断是有局限性的,非智能型的。将先进的传感技术、信息处理技术与船机设备诊断领域专家的丰富经验和思维方式相结合形成船机设备故障诊断专家系统。专家系统实际上是人丄智能计算机程序系统

6、,它利用大量专家的专门知识、经验和方法解决实际的复杂故障诊断问题。所以称这种诊断为基于知识的故障诊断,它是智能诊断,是故障诊断的发展方向。综上所述可以看出,故障诊断不仅対故障的部位、原因和程度进行精确判断,•其所采用的诊断手段也是较精密的电子仪器和专门仪器,对人员素质耍求较高,所以是一种和密诊断。但其尚处于发展屮,不够成熟和简便易行。3)故障诊断技术的应用根据故障诊断技术特点不同有直观检查法,性能参数分析法,振动、噪声分析法和油液分析法等。故障诊断技术广泛用于各类机械、工程结构和机械产品、零部件

7、的故障诊断中,其小以旋转机械应用居多,尤其适用于重人关键设备、不能肓接检杳和不能解体的重要设备、维修困难和维修费用高的设备、无备件或价格昂贵的设备等。船舶机械中主要的人型往复式和旋转式机械,虽也采用故障诊断技术,但由于船舶长期航行在海上和独特的工作条件,致使故障诊断技术应川尚不够广泛。冃前主要采川性能监控、振动分析和油液监测等故障诊断技术。应川船机故障诊断技术可有效地防止和减少故障,最人限度地缩短停机停航时间。选川轮机员操作方便、容易分析、诊断迅速和价格便宜的仪器仪表,以便于实现视情维修,有利于

8、提高轮机员技术索质和现代轮机管理技能。hl前,船上主要对机舱中的重要设备和那些效能发挥不好、经常发生故障的重要零部件采用故障诊断技术,例如船舶主柴汕机气缸、活塞组件和主轴承等。1.设备丄况监测设备工况监测或称状态监测。它是通过测定机器某个较为单一的特征参数,例如温度、压力、振动等,来探明机器工作状态正常与否。若特征参数在允许范围Z内则状态正常,否则界常,并且依杲常程度确定维修对策。通过对机器进行定期或连续监测可以了解故障发展的趋势性规律,从而对机器运转状态进行预测,所以状态监测乂称为趋势分析。一

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