注水泵故障診斷系統(tǒng)研制項(xiàng)目總結(jié)

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1、注水泵故障診斷系統(tǒng)研制1診斷系統(tǒng)研究的目的和意義注水泵機(jī)組是油［□注水系統(tǒng)的主要設(shè)備，是保證順利完成注水任務(wù)的關(guān)鍵。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)注水泵機(jī)組進(jìn)行故障診斷尚處于起步階段，多數(shù)泵站無(wú)監(jiān)測(cè)設(shè)備，以至電機(jī)及泵軸損壞，軸承過(guò)熱燒損和泵體振動(dòng)過(guò)大等事故時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響正常牛產(chǎn)。因此，作好注水泵的故障診斷工作，具有重大的意義。我廠目前有5個(gè)注水泵站，13套泵機(jī)組?，F(xiàn)行的維修保養(yǎng)執(zhí)行的是定期保養(yǎng)、大修制度。這種保養(yǎng)體制存在著很大的弊端，可能造成過(guò)度維修，也可能造成維修不足。開(kāi)發(fā)診斷系統(tǒng)的目的就是實(shí)時(shí)地診斷出部件的故障類別、故障部位和故障程度，進(jìn)行針對(duì)性維修。

2、釆用“視情維修”，將取得極為顯著的經(jīng)濟(jì)效益，具體表現(xiàn)在：(1)降低事故率可早期發(fā)現(xiàn)注水泵的故障征兆，即時(shí)采取措施防止故障程度擴(kuò)大，避免突發(fā)性意外事故的發(fā)生，保證注水泵機(jī)組的安全運(yùn)行。(2)延長(zhǎng)大修周期按照注水泵的實(shí)際狀態(tài)延長(zhǎng)大修周期，延長(zhǎng)使用壽命，減少不必要的維修量。既節(jié)約維修費(fèi)用，又提高了設(shè)備利用率。(3)避免二次損壞避免注水泵的過(guò)分維修，消除續(xù)發(fā)性損壞及人為隱患等不必要的失誤。(4)減少零部件浪費(fèi)釆用預(yù)測(cè)技術(shù)可將注水泵的維修工作提前做好準(zhǔn)備，進(jìn)行針對(duì)性維修，避免盲目更換零部件，節(jié)約維修費(fèi)用，同時(shí)減少維修時(shí)間。另外，減少惡性事故中的人員傷亡

3、和提高設(shè)備維修管理水平還體現(xiàn)其巨大的社會(huì)效.、化jGilo2故障診斷系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)注水泵故障診斷系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。硬件系統(tǒng)的主要功能是數(shù)據(jù)采集與儲(chǔ)存；軟件系統(tǒng)的主要功能是數(shù)據(jù)處理與分析，故障預(yù)測(cè)。2?1硬件系統(tǒng)⑴總體結(jié)構(gòu)硬件系統(tǒng)由傳感器、診斷儀主機(jī)和筆記本計(jì)算機(jī)組成,如圖1所示。傳感器診斷儀主機(jī)（數(shù)據(jù)采集器）計(jì)算機(jī)（分析系統(tǒng)）圖1硬件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)（2）硬件系統(tǒng)的規(guī)格型號(hào)硬件系統(tǒng)的規(guī)格型號(hào)見(jiàn)表1所示。表1硬件系統(tǒng)的規(guī)格型號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格出廠廠家診斷儀主機(jī)（數(shù)據(jù)采集器）EDES-3330K,16通道石油大學(xué)壓力傳感器JYK-30.05

4、_25Mpa航天部Y1所振動(dòng)傳感器YD-70-20KHZ航天部Y2所溫度傳感器AD590o-ioo°c中科院轉(zhuǎn)速傳感器GD-13mms無(wú)線電二廠診斷儀主機(jī)的主要性能指標(biāo)：a主頻330K,12Bit精度。b16通道：3通道振動(dòng)、4通道壓力、4通道溫度、2通道轉(zhuǎn)速、3通道直通。c緩存：512K,通訊速率300K/Sod放大倍數(shù)：程控放大，1—1000倍。c轉(zhuǎn)速測(cè)試范圍：1—9000RPMo(3)硬件系統(tǒng)的特點(diǎn)硬件系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：精度高、穩(wěn)定性好、安裝使用方便。2.2軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)由以下幾部分組成：(1)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)注水泵的振動(dòng)、溫度、壓力等

5、數(shù)據(jù)進(jìn)行釆集、存儲(chǔ)。(2)信號(hào)分析與處理系統(tǒng)主要有時(shí)域、頻域、倒頻域、相關(guān)分析等數(shù)十種信號(hào)分析與處理的方法，可以對(duì)注水泵的振動(dòng)、溫度、壓力等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析。(3)注水泵故障特征庫(kù)包含了注水泵的轉(zhuǎn)子不平衡、不對(duì)中、軸彎曲、松動(dòng)、軸承工作異常等常見(jiàn)故障及其主要特征。(4)自動(dòng)分析與處理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理、分析，并自動(dòng)與注水泵故障特征庫(kù)進(jìn)行比較，診斷出可能的故障。3注水泵常見(jiàn)故障形式及其頻譜特征3.1注水泵的常見(jiàn)故障形式注水泵的常見(jiàn)故障形式有：不平衡、不對(duì)中、機(jī)械松動(dòng)、軸裂紋、油膜渦動(dòng)和油膜振蕩。3?2頻譜分析的主要原理設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，每個(gè)部件

6、都以一系列頻率進(jìn)行振動(dòng)，而任何故障形式都與一個(gè)或多個(gè)頻率對(duì)應(yīng)，這些頻率稱為特征頻率。在某一特征頻率下的振動(dòng)能量稱為頻率幅值。當(dāng)頻率幅值發(fā)生變化時(shí)，就表明相應(yīng)的故障也在發(fā)展。通過(guò)對(duì)“特征頻率”及“頻率幅值”的分析，就可準(zhǔn)確地判斷出故障發(fā)生的部位及嚴(yán)重程度。圖2為2000.11.28測(cè)試的XI泵站1#泵泵端軸承座的振動(dòng)頻譜圖，由圖可見(jiàn)：第一個(gè)特征頻率為2980/60二49.7H乙即軸的轉(zhuǎn)頻，頻率幅值為0.056。第二個(gè)特征頻率為348H乙它是7片葉輪的振動(dòng)在軸上的疊加(49.7X7=347.7HZ),稱為嚙頻,頻率幅值為1.011O頻譜圖分析主要

7、有以下三種方法：⑴自身對(duì)比，即倍頻與基頻幅值的比較；(2)縱向?qū)Ρ?，即同一臺(tái)泵同一部位先后同一?部位的頻譜對(duì)比。圖2振動(dòng)頻譜圖幾次的譜圖對(duì)比；(3)橫向?qū)Ρ?，即與工況相似泵的3.3注水泵常見(jiàn)故障的產(chǎn)生原因及頻譜特征3?3?1轉(zhuǎn)子不平衡(1)產(chǎn)生原因轉(zhuǎn)子質(zhì)量中心和旋轉(zhuǎn)中心之間的物理差異；由電磁力或溫度梯度使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)或漂移，如不均勻受熱所引起轉(zhuǎn)子彎曲而產(chǎn)牛的不平衡。(2)頻譜圖特征特征頻率為軸的轉(zhuǎn)頻式中:n一轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速,r/min。當(dāng)轉(zhuǎn)子有不平衡存在時(shí)，在頻譜圖上，轉(zhuǎn)頻處的幅值會(huì)較正常值明顯變大。3.3.2不對(duì)中(1)產(chǎn)生原因兩軸的屮心線存

8、在偏差，包括軸線平行偏移、軸線成角偏移、或者兩者的綜合偏差。對(duì)中性包括靜止止?fàn)顟B(tài)下的冷對(duì)中和運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的熱對(duì)中。(2)頻譜圖特征1)當(dāng)不對(duì)中不嚴(yán)重時(shí)，特征頻率為轉(zhuǎn)頻