设备状态监测与故障诊断技术

新技术专题报告学院：电子与信息工程学院班级：电气 11 姓名：张健康学号： 120113303018设备状态监测与故障诊断技术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 状态监测表 1 是预轧机 16#锥箱轴承参数。图 2、3 是 2006年 5 月 30 日和 6 月 13 日测得的频谱分析图是 16＃立式轧机分别在转速为 610rpm和 666rpm的转速下测得的，两图有明显的差异。虽然两副频谱中显示的振动幅值都表 1 预精轧机 16#锥箱轴承参数轴承序号滚动体数 Z 节径 D（″ ）滚动体直径 d（″ ）接触角α1 18 6.4961 0.8661 0 2 20 6.5679 0.8125 29 3 18 6.4961 0.88238 0 4 12 3.7402 0.8268 0 5 11 3.4449 0.8437 40 6 10 2.2638 0.5 30 图 1 预精轧立式机架锥箱结构没有进入 ISO3495旋转机械的振动烈度标准危险区域，但两次测得的结果一次基波振动副值逐渐增加 , 且两图中二、三、四、五次谐波都有明显的突起。证明锥箱内运转情况逐渐劣化，存在设备隐患。由于传感器安装位置上的差异，机械振动烈度未超出ISO3495标准并不能说明设备是正常的。因此状态监测需要每天进行记录， 并要求将监测到的结果与历史记录比对，从中找出变化趋势，才能判断出真实的设备状态。0 500 1000 1500 2000 Hz Lin 图 2 劣化前期频谱分析Mag RMS mm/sec Lin 4321⑥⑤④③②①ⅢⅡⅠ0 500 1000 1500 2000 Hz Lin图 3 劣化中频谱分析3 故障诊断高速线材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，才能进行诊断。3.1 齿轮故障诊断由啮合刚度的周期变化形成的振动信号X（t ）无论齿轮处于正常或异常状态下，这一振动成分总是存在的。只是两种状态下振动的水平是有差异的。当齿轮的制造与安装误差、剥落、裂纹等故障产生时，...