机械设备状态监测和障诊断技术.ppt

2002-10-16 上海交通大学 振动、冲击、噪声国家重点实验室 机械设备故障诊断技术 振动、冲击、噪声国家重点实验室(上海交通大学) 2005年5月18日 提纲 引 言 学科范畴 学科发展意义 监测与诊断技术基础 监测与诊断系统 监测与诊断技术发展趋势 结束语 引言 引 言 学科范畴 学科发展意义 监测与诊断技术基础 引言 现代工业生产对机械设备的要求: 可靠性 可用性 维修性 经济性 安全性 进行全寿命管理，实行全面质量保证体系制度 机械设备状态监测与故障诊断技术在满足上述这些要求中，扮演着越来越重要的角色 引言 机械设备是现代化工业生产的物质技术基础，设备管理则是企业管理中的重要领域 也就是说，企业管理的现代化必然要以设备管理的现代化作为其重要组成部分 机械设备状态监测与故障诊断技术在设备管理与维修现代化中占有重要的地位 引言 维修方式归纳起来有三大类，共五种形式： 事后维修(BM) 改善维修(CM) 预防维修(PM)－视情维修(COM)、状态维修(CBM)和计划(定期)维修(TBM) 引言 状态监测与故障诊断技术是预防(状态)维修的必要条件 推广和应用设备状态监测与故障诊断技术可以达到如下目的： 保障设备运行安全，防止突发事故 保证设备工作精度，提高产品质量 实施状态维修(或预防维修)，节约维修费用 避免设备事故带来的环境污染及其它危害 给企业部门带来较大的间接经济效益 引言 实践证明，机械设备状态监测与故障诊断技术 正在改变着我国传统维修管理的被动局面 正在向预防(状态)维修的新方式推进 促使设备寿命周期费用最经济和综合效率最高 可见，状态监测与故障诊断技术是开展预防(状态)维修的重要支撑 引言 机械设备状态监测与故障诊断 是一门正在不断完善和发展的交叉型学科 是一项与现代化工业大生产紧密相关的技术 是机械学科领域的研究热点之一 故障诊断学科需解决的重要问题 故障特征信息提取和故障分类、识别的新理 论及新方法研究 复杂故障产生机理及模型的深入研究 故障诊断智能系统研究，包括诊断专家系统和网络化远程诊断系统 学科范畴 学科范畴 定义 机械设备状态监测与故障诊断 是识别机械设备(机器或机组)运行状态的一门综合性应用科学和技术，它主要研究机械设备运行状态的变化在诊断信息中的反映 通过测取设备状态信号，并结合其历史状况对所测信号进行处理分析，特征提取，从而定量诊断(识别)机械设备及其零部件的运行状态(正常、异常、故障)，进一步预测将来状态，最终确定需要采取的必要对策的一门技术 主要内容包括监测、诊断(识别)和预测三个方面 定义 – 技术结构关系 定义 – 监测与诊断的关系 机械设备状态监测与故障诊断既有区别、又有联系，同一学科的两个层次：[简易/精密] 状态监测也称为简易诊断，一般是通过测定设备的某些较为单一的特征参数(如振动、温度、压力等)来检查设备状态，并根据特征参数值与门限值之间的关系来决定设备的状态 如果对设备进行定期或连续的状态监测，便可获得有关设备状态变化的趋势规律，据此可预测和预报设备的将来状态。通常这就叫做趋势分析 故障诊断也称为精密诊断，不仅要掌握设备的状态正常与否，同时还需要对产生故障的原因、部件（位置）以及故障的严重程度进行深入的分析和判断 学科发展意义 故障诊断的目的 目标：保证设备的安全、可靠和高效、经济运行 主要目的： 及时、正确、有效地对设备的各种异常或故障状态作出诊断，预防或消除故障；同时对设备的运行维护进行必要的指导。确保可靠性、安全性和有效性 制定合理的监测维修制度，保证设备发挥最大设计能力,同时在允许的条件下充分挖掘设备潜力，延长其服役期及使用寿命，降低设备全寿命周期费用 通过检测、分析、性能评估等，为设备修改结构、优化设计、合理制造及生产过程提供数据和信息 故障诊断的任务 状态监测： 了解和掌握设备的运行状态。包括采用各种检测、测量、监视、分析和判别方法，结合设备的历史和现状，考虑环境因素，对运行状态作出评估，并为进一步分析提供信息 故障诊断： 根据状态监测所得信息，结合已知的结构特性和参数、环境条件及运行历史，对故障进行预报和分析、判断，确定故障的性质、类别、程度、原因、部位，指出故障发生和发展的趋势及其后果 故障诊断的任务 指导设备管理和维修： 根据故障诊断的结果，提出控制故障继续发展和消除故障的对策或措施(调整、维修、治理)；为推进视情维修体制提供依据 开展故障诊断工作的意义 有利于提高设备管理水平 “ 管好、用好、修好”设备，不仅是保证简单再生产的必要条件，而且能提高企业经济效益，推动国民经济持续、稳定、协调地发展 机械设备状态监测与故障诊断是提高设备管理水平的一个重要组成部分 开展故障诊断工作的意义 避免重大事故发生，减少事故危害性 现代设备的结构越来越复杂