设备状态监测与故障诊断技术及应用

设备状态监测与故障诊断技术的应用

摘要：高速线材厂轧机具有运转速度高、载荷变化频繁、所轧制轧件温度低的特点，设备的主要故障是主传动设备的轴承、齿轮失效故障，占了总设备故障时间的50%以上。传动设备的故障诊断，要通过在线监测，在获取机械大量信息的基础上，基于机器的故障机理，从中提取故障特征，进行周密的分析，然后进行诊断。通过设备状态监测与故障诊断技术的推广应用，达到预防为主的目的，有效的避免过维修和欠维修，既减少了设备故障又降低了维修费用，大大提高了作业率，为生产的顺利进行提供了可靠的保障。

关键词：高速线材厂；设备状态监测；故障诊断技术；齿轮故障；轴承故障

1 前言

设备状态监测与故障诊断技术是一种了解和掌握设备在使用过程中的状态，确定其整体或局部正常或异常，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。通俗地讲，它是一种给设备“看病”的技术。本文联系高线厂预精轧机在实际工况条件下的状态监测，以及根据采集到的振动故障信号，对高线厂预精轧机进行故障诊断，并简单介绍一下设备状态监测与故障诊断技术在高速线材轧机上的应用。

2 设备简介

韶钢高速线材厂设计年生产50万t，轧制规格φ5.0～φ20mm，成品设计速度140m/s，保证速度115m/

核设备状态监测与故障诊断综述

刘功生

南华大学 机械工程学院， 湖南 衡阳 421001

摘要：在对设备状态监测与故障诊断技术的基本概念、特点及其常用的方法做简要介绍的基础上，详细介绍了核电站常见的故障类型及过内外发展现状，进而对核电站故障诊断技术进行探究，最后指出状态监测与故障诊断技术在核电站领域应用所存在的不足。在加强对状态监测和故障诊断技术在核电站领域应用的认识基础上，也为该领域核设备的维修和管理提供一定的理论支持和研究方法。

关键字：核设备；状态监测；故障诊断；综述

The Overview on Condition Monitoring and Fault Diagnosis

of Nuclear Equipment

Gongsheng Liu

Academy of mechanical engineering, Hunan Hengyang 421001

Abstract: On the basis of a brief introduction to the basic concept, the characteristic and the common methods of the equipment condition

设备状态监测与故障诊断技术理论题库

一、填空题

1、设备诊断技术、修复技术和 已列为我国设备管理和维修工作的3项基础技术。 1、答：润滑技术

2、设备故障诊断是指在设备运行中或在基本 的情况下，通过各种手段，掌握设备运行状态，判定 ，并预测、预报设备未来的状态，从而找出对策的一门技术。 2、答：不拆卸、产生故障的部位和原因

3、设备故障诊断既要保证设备的安全可靠运行，又要获取更大的 和 和。 3、答：经济效益、社会效益

4、 的任务是监视设备的状态，判断其是否正常；预测和诊断设备的故障并消除故障；指导设备的管理和维修。 4、答：设备故障诊断阶段

5、设备故障诊断技术的发展历程：感性阶段→量化阶段→诊断阶段→ (发展方向)。 5、答：人工智能和网络化

6、在 中或者在基本不拆卸设备的情况下，通过各种手段进行判断故障的位置等的技术叫做设备故障诊断。 6、答：设备运行

7、现代设备的发展方向主要分为 、连续化、 、自动化等。 7

设备状态监测与故障诊断复习题（后附答案）

第一章 绪论

一、填空

1、设备诊断技术、修复技术和 已列为我国设备管理和维修工作的3项基础技术。 2、设备故障诊断是指在设备运行中或在基本 的情况下，通过各种手段，掌握设备运行状态，判定 ，并预测、预报设备未来的状态，从而找出对策的一门技术。

3、设备故障诊断既要保证设备的安全可靠运行，又要获取更大的 和 。 4、 的任务是监视设备的状态，判断其是否正常；预测和诊断设备的故障并消除故障；指导设备的管理和维修。

5、设备故障诊断技术的发展历程：感性阶段一量化阶段一诊断阶段(故障诊断技术真正作为一门学科)→ (发展方向)。

6、现今设备 和 已列为我国设备管理和维修的3项基础技术。 7、在 中或者在基本不拆卸设备的情况下，通过各种手段进行判断故障的位置等的技术叫做设备故障诊断

9、现代设备的发展方向主要分为 、连续化、 、自动。 8、设备 是防止事故和计划外停机的有效手段。化等。

10、要求加强设

设备状态监测与故障诊断复习题（后附答案）

第一章 绪论

一、填空

1、设备诊断技术、修复技术和 已列为我国设备管理和维修工作的3项基础技术。 2、设备故障诊断是指在设备运行中或在基本 的情况下，通过各种手段，掌握设备运行状态，判定 ，并预测、预报设备未来的状态，从而找出对策的一门技术。

3、设备故障诊断既要保证设备的安全可靠运行，又要获取更大的 和 。 4、 的任务是监视设备的状态，判断其是否正常；预测和诊断设备的故障并消除故障；指导设备的管理和维修。

5、设备故障诊断技术的发展历程：感性阶段一量化阶段一诊断阶段(故障诊断技术真正作为一门学科)→ (发展方向)。

6、现今设备 和 已列为我国设备管理和维修的3项基础技术。 7、在 中或者在基本不拆卸设备的情况下，通过各种手段进行判断故障的位置等的技术叫做设备故障诊断

9、现代设备的发展方向主要分为 、连续化、 、自动。 8、设备 是防止事故和计划外停机的有效手段。化等。

10、要求加强设

分组：

周次 日期 周三 5-14 周三 周三 专业 安全11-1 安全11-2 机械

实验时间、地点、内容安排：

周次 5周 6周 7周 8-10周 11-12周 13-14周 上课地点 研修大厦 821 研修大厦 921 工程西楼B座 工程西楼B座 工程西楼B座 研修大厦 821

管道泄漏模拟实验 轴承故障模拟实验 转子系统故障模拟实验 齿轮箱故障模拟实验 实验内容 实验上课时间 数据采集分组 8:00-9:10 9:10-10:20 10:20-11:45 至少4组 至少4组 依照人数而定 齿轮箱故障模拟实验

一、实验目的

以齿轮箱为测试对象，掌握机械设备运行状态的测试方法，采集齿轮箱的运行振动信号。 二、实验仪器设备

1）设备故障诊断系统 1个 2）计算机 1台 3）齿轮箱 1台 三、实验内容

齿轮箱故障诊断装置可以进行轴不对中故障，以及齿轮故障，轴裂纹故障的模拟，实现故障特征分析与提取，故障特征图谱与特征库建立。

齿轮箱实验的目的在于通过实验模拟取得正常工况和异常工况的振动信号数据，

机械设备运行状态监测及故障诊断技术在设备管理上的应用情况

机械故障诊断技术是设备运行维护的一项新兴技术。它的推广应用不但根本改变了原有设备维修制度，而且在保证设备安全、经济运行、消除设备事故隐患方面起着巨大作用，并能大大压缩成本。当前，机械设备运行状态监测及故障诊断已采用传感技术、计算机自动检测、远红外诊断技术。本文着重介绍了状态检测及其应用情况。

随着科学技术与现代化生产的高度发展，各学科相互渗透，相互交叉，相互促进，形成了设备诊断技术这一生命力旺盛的新兴科学。它是一种了解和掌握设备使用过程中的状态，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。

机械设备诊断技术日益获得重视和发展的原因是，随着科学技术与生产的发展，机械设备强度不断增大，生产效率、自动化程度越来越高，同时设备更加复杂，各部分关联愈加密切。国外专家认为，对大型设备监测，其获利与投资之比为17：1，这表明采用设备诊断技术更为经济。例如：日本东京国铁机车电气部分全部采用计算机自动监测、诊断系统，机车无论哪部分出现故障，可以自动检测出来。机车机械部分，通过采用地面传感、自动检测系统进行一次检测，即可判断有无故障。该国铁机务段共有300多台机车，但维修人员和竹理人员仅30

２００８年第７期

仪表技术与传感器

Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ

Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ

ａｎｄ

Ｓｅｎｓｏｒ

２００８Ｎｏ．７

基于ＬａｂＶｍＷ的机电设备状态监测与故障诊断系统

佟俐１，潘宏侠１，胡

田２

１１．中北大学机械工程与自动化学院。山西太原０３∞５ｌ；２．北方自动控制技术研究所。山西太原０３∞５１）摘要：为了适应工业自动化的迅速发展，将ＬａｂＶＩＥｗ技术应用到电机的状态监测与故障诊断技术中，实现了硬件和软件资源的共享，快速、灵活地组建了各种自动测试系统，通过利用虚拟仪器的强大功能和灵活、直观的编程语言来进行信号的分析、数据的处理、存储以及图形化显示等工作，初步开发出一个完整的设备状态监测与故障诊断系统。试验结果表明，该系统可以对机电设备的状态起到了很好的状态监测和故障诊断作用。关键词：Ｉ丑ｂＶＩＥｗ；状态监测；故障诊断；虚拟仪器

中图分类号：吼７７；啪１２

Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ

文献标识码：Ａ

文章编号：１００２一１８４１（２００８）ｃｒ７—００３４一０２

ＭｏＩｌｉｔｏｒｉｎｇ

ａｎｄＦａｕｌｔ

ＥｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａＩｌｉｃａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔ

Ｄｉａｇ肿ｓｉｎｇＳｙｓｔｅｍｆｏｒＢ嬲ｅｄｏｎＬａｂＶｍＷ

ｏｆ

ＴＯＮＧＵ１，ＰＡＮＨｏｎｇ．ｘｉａｌ，ＨＵＴｉａｎ２

（１．Ｄｅ

２００８年第７期

仪表技术与传感器

Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ

Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ

ａｎｄ

Ｓｅｎｓｏｒ

２００８Ｎｏ．７

基于ＬａｂＶｍＷ的机电设备状态监测与故障诊断系统

佟俐１，潘宏侠１，胡

田２

１１．中北大学机械工程与自动化学院。山西太原０３∞５ｌ；２．北方自动控制技术研究所。山西太原０３∞５１）摘要：为了适应工业自动化的迅速发展，将ＬａｂＶＩＥｗ技术应用到电机的状态监测与故障诊断技术中，实现了硬件和软件资源的共享，快速、灵活地组建了各种自动测试系统，通过利用虚拟仪器的强大功能和灵活、直观的编程语言来进行信号的分析、数据的处理、存储以及图形化显示等工作，初步开发出一个完整的设备状态监测与故障诊断系统。试验结果表明，该系统可以对机电设备的状态起到了很好的状态监测和故障诊断作用。关键词：Ｉ丑ｂＶＩＥｗ；状态监测；故障诊断；虚拟仪器

中图分类号：吼７７；啪１２

Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ

文献标识码：Ａ

文章编号：１００２一１８４１（２００８）ｃｒ７—００３４一０２

ＭｏＩｌｉｔｏｒｉｎｇ

ａｎｄＦａｕｌｔ

ＥｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａＩｌｉｃａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔ

Ｄｉａｇ肿ｓｉｎｇＳｙｓｔｅｍｆｏｒＢ嬲ｅｄｏｎＬａｂＶｍＷ

ｏｆ

ＴＯＮＧＵ１，ＰＡＮＨｏｎｇ．ｘｉａｌ，ＨＵＴｉａｎ２

（１．Ｄｅ

电气设备在线监测与故障诊断论文

摘要：为了保证系统供电的可靠性,电机、变压器、输电线路、电力电容器、避雷针、绝缘子构成电力系统的主要电气设备。电气设备一旦发生故障,将会出现大面积停电停产、造成巨大的经济损失。国内外的大量资料和统计结果表明,导致设备失效的主要原因是其绝缘性能的劣化。为了保证电力设备质量,在设备投入运行前都要进行严格的质量检查,基本消除了由于质量而引发的事故。而为了发挥电气设备的最大生产能力,常常需要进行日常的科学管理和维护。

关键词：电气设备 在线监测 故障诊断 变压器 发展 优点 不足

电气设备在运行过程中会受到各种因素（电、热、机械、环境等）的作用，内部发生复杂的化学、物理变化，导致性能逐渐劣化，这种现象称为老化。为了保证电力设备质量和系统供电的可靠性,在设备投入运行前都要进行严格的质量检查,基本消除了由于质量而引发的事故。而为了发挥电气设备的最大生产能力,常常需要进行日常的科学管理和维护。电气设备在线监测与故障诊断意义重大。

国外对电气设备状态监测与故障诊断技术的研究,始于20世纪60年代。各发达国家都很重视,但直到70～80年代,随着传感器、计算机、光纤等高新技术的发展与应用,设备在线诊断技术才真正得到迅速