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序 1

前言 1

第1章 概论 1

1.1大型回转机械故障诊断工作的作用与意义 1

目 录 1

1.2回转机械故障的原因 2

1.3现场设备诊断常用分析方法 3

1.3.1振动分析法 3

1.3.2油液分析法 5

1.4.1大型回转机械诊断技术发展简史 6

1.3.3综合分析法 6

1.4大型回转机械故障诊断技术的发展现状及趋势 6

1.4.2大型回转机械诊断技术发展现状 7

1.4.3大型回转机械诊断技术发展趋势 9

第2章大机组诊断的理论基础 10

2.1概述 10

2.2振动基础理论 10

2.2.1振动形式的描述 11

2.2.2影响振动的两大要素 11

2.2.3振动的分类 12

2.2.4振动和冲击信号的特点 14

2.2.5振动的动力学特征 20

2.2.6非线性系统振动的特征 26

2.2.7多自由度振动 29

2.2.8扭转振动 31

2.3大机组运行的动力特性 32

2.3.1转子—轴承系统的临界转速 32

2.3.2转子轴承系统的稳定性 35

2.3.3压缩机气体流动分离问题 36

2.4.1设备的磨损系统及设备的磨损过程 40

2.4磨损的类别和识别 40

2.4.2磨损的分类 41

2.4.3各类磨损的特点 42

2.4.4磨损类型的识别 43

2.4.5小结 45

2.5大机组故障诊断的特点 46

第3章机组故障基本分析方法 48

3.1 概述 48

3.2振动分析法 49

3.2.1振动信号的采集 49

3.2.2信号的确认 67

3.2.3信号的预处理 68

3.2.4信号的变换 70

3.2.5常用的振动信号分析方法 76

3.2.6全息谱分析法 81

3.2.7起停过程分析 87

3.2.8趋势分析 87

3.2.9振动故障分析的程序 88

3.2.10小结 88

3.3油液分析法 89

3.3.2油液分析的内容、原理及仪器配置 90

3.3.1润滑油液的作用及性能要求 90

3.3.3铁谱分析技术 92

3.4综合分析法 98

第4章机组常见振动故障的机理与诊断 99

4.1故障诊断的层次性及故障类型 99

4.2不平衡的故障机理与诊断 100

4.2.1不平衡的种类 100

4.2.2不平衡振动的机理 101

4.2.3不平衡故障的诊断 101

4.3.3轴弯曲故障的诊断 103

4.3.2轴弯曲振动的机理 103

4.3.1轴弯曲的种类 103

4.3转子弯曲的故障机理与诊断 103

4.4偏心故障的机理和诊断 105

4.5热变形故障的诊断 105

4.5.1机组热变形的原因 105

4.5.2振动特点 106

4.5.3诊断实例 106

4.6转子不对中故障的机理与诊断 106

4.6.1转子不对中的类型 106

4.6.2不对中振动的机理 106

4.6.3不对中的诊断 108

4.7联轴器卡死故障的诊断 110

4.8转轴横向裂纹的机理与诊断 110

4.8.1轴裂纹故障机理 110

4.8.2横向轴裂纹的诊断 111

4.9转子支承系统连接松动故障的机理与诊断 112

4.9.1松动振动故障的机理 112

4.9.2松动故障的诊断 112

4.10动静碰摩的机理与诊断 113

4.10.1径向动静碰摩的振动机理 113

4.10.2碰摩故障的诊断 114

4.11.1轴配合失效振动的机理 115

4.11 叶轮与转轴之间配合失效的故障机理与诊断 115

4.11.2轴配合失效的诊断 116

4.11.3故障甄别 118

4.12滑动轴承油膜涡动和油膜振荡的机理与诊断 118

4.12.1振动机理 119

4.12.2油膜轴承故障的诊断 120

4.12.3故障甄别 120

4.13旋转失速的故障机理与诊断 121

4.13.1振动机理 121

4.12.4油膜振荡故障的原因 121

4.13.2旋转失速故障的诊断 123

4.13.3故障原因 123

4.14喘振 123

4.14.1振动机理 123

4.14.2喘振的诊断 124

4.14.3喘振的故障原因 124

4.15不稳定强迫振动的诊断 124

4.15.1不稳定强迫振动的机理 124

4.15.2不稳定强迫振动的诊断 126

5.1工频类故障的诊断 130

5.1.1不平衡故障诊断实例 130

第5章大机组故障诊断实例 130

5.1.2轴弯曲的诊断 143

5.1.3由角度不对中引起的工频振动故障的诊断 148

5.1.4壳体变形故障的诊断 153

5.1.5 气隙偏心故障的诊断 154

5.1.6流道异物故障的诊断 158

5.2不对中故障的诊断 160

5.3油膜振荡故障的诊断 166

5.4动静碰摩故障的诊断 170

5.5松动故障的诊断 173

5.6流体激振故障的诊断 180

5.7管道共振故障的诊断 189

5.8构件共振 192

5.9磨损故障的诊断 194

5.10综合类故障诊断 200

5.11不稳定工频振动故障的诊断 206

5.12早期故障的诊断 208

第6章大机组监测诊断系统 213

6.1 MD3905网络化在线监测与故障诊断系统 213

6.2 DM-NT集散监测网络和RD-ES远程诊断系统 224

6.2.1 DM-NT 224

6.2.3 MFDES机械故障智能诊断系统 226

6.2.2 RD-ES远程诊断系统 226

6.3汽轮发电机组分布式监测诊断系统简介 229

6.3.1系统结构 230

6.3.2系统硬件结构分析与设计 231

6.3.3系统软件结构分析与设计 233

6.4 CSI数据采集、分析及自动诊断专家系统 235

6.5其它监测诊断系统简介 238

7.1.1机组振动状态预报的意义 242

7.1.2振动状态预报应具备的条件 242

7.1概述 242

第7章大机组振动状态预报技术简介 242

7.1.3科学预测的途径 243

7.2 种常用的预测方法 243

7.3各种预测方法的优缺点 248

7.4人工神经网络预报技术简介 249

7.4.1神经网络预测原理 249

7.4.2大机组振动预测神经网络模型的建立 250

7.5神经网络预报技术的现场应用 256

7.5.1长周期振动趋势预报 256

7.5.2上升的振动趋势预报 256

7.5.4剧烈变化的振动趋势预报 257

7.5.3 下降的振动趋势预报 257

7.5.5 预报技术在装置改造中的作用 258

7.6小结 260

第8章 大机组诊断中的现代信号分析方法 261

8.1 前言 261

8.2 时变信号分析方法 261

8.2.1短时傅里叶变换 261

8.2.2 Wigner分布 262

8.2.3小波变换 264

8.3.1分形几何 265

8.3非线性分析方法 265

8.3.2混沌 267

8.4信号降噪方法 269

8.4.1神经网络自适应滤波 269

8.4.2基于奇异谱的降噪方法 269

8.5应用实例 271

附录 故障诊断常用标准 274

1．振动标准 274

2．动平衡标准 282

3．对中标准 284

参考文献 286