水泵的故障分析

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1、屮國(guó)海洋大學(xué)工程學(xué)院機(jī)械工程研究生作業(yè)題目:水泵的故障分析課程名稱：機(jī)械故障診斷姓名：馬世瑞學(xué)號(hào)：21130933005院系：工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械工程時(shí)間：2013-12-10作業(yè)成績(jī)：任課老師：劉貴杰教授摘耍關(guān)鍵詞：水泵故障檢測(cè)解決方法水泵的介紹水泵是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械。它將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加，主要用來輸送液體包括水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等，也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。衡量水泵性能的技術(shù)參數(shù)有流量、吸程、揚(yáng)程、軸功率、水功率、效率等；根據(jù)不同的工作原理可分為容積水

2、泵、葉片泵等類型。容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量；葉片泵是利用冋轉(zhuǎn)葉片與水的相互作用來傳遞能量，有離心泵、軸流泵和混流泵等類型。工作原理：1、容積式泵：利用工作腔容積周期變化來輸送液體。2、葉片泵：利用葉片和液體相互作用來輸送液體。應(yīng)用：水泵具有不同的用途，不同的輸送液體介質(zhì)，不同的流量、不同揚(yáng)程的范圍,因此，它的結(jié)構(gòu)形式當(dāng)然也不一樣，材料也不同，概括起來，大致口J以分為：1、城市供水2、污水系統(tǒng)3、土木、建筑系統(tǒng)4、農(nóng)業(yè)水利系統(tǒng)5、電站系統(tǒng)6、化工系統(tǒng)7、石油工業(yè)系統(tǒng)8、礦山冶金系統(tǒng)9、輕工業(yè)系統(tǒng)10、船舶系統(tǒng)。在離心泵的構(gòu)造：1

3、、傳動(dòng)部件：葉輪、泵軸、平衡盤2、固定部分：吸入段、壓出段、中段3、密封部分：固定段間的密封、葉輪和固定部分間的密封、軸端與固定部分間的密封4、軸承支座水泵常故障診斷方法1、基于信號(hào)處理的方法目前用于水泵故障診斷中基于信號(hào)處理的方法主耍有：頻譜分析、功率譜估計(jì)和小波分析等。頻譜分析：頻譜分析是故障診斷中一種常用的方法,被廣泛應(yīng)用于各個(gè)工程技術(shù)領(lǐng)域。對(duì)于水泵的故障診斷人們也應(yīng)用頻譜分析作了大量的研究。通過頻譜分析,我們可以知道，水泵是否存在故障、冇時(shí)也能得到故障嚴(yán)重程度的信息，但得不到故障發(fā)生的部位。功率譜分析：功率譜估計(jì)是在頻域屮對(duì)信號(hào)能量或

4、功率分布情況的描述。通過功率譜分析，我們可以確定水泵的最佳工作參數(shù)并發(fā)現(xiàn)給水泵內(nèi)存在的故障及部位，為給水泵及吋、有效地維修提供保證。，功率譜佔(zhàn)計(jì)方法存在著計(jì)算復(fù)雜、方差性能差、分辨率低、對(duì)局部故障不敏感等局限。小波分析：小波分析是適應(yīng)信號(hào)處理的實(shí)際需耍而發(fā)展起來的一種時(shí)頻分析方法，與傳統(tǒng)的信號(hào)處理方法相比,小波變換在時(shí)域和頻域同時(shí)具有良好的局部化特征，可用于突變信號(hào)和非平穩(wěn)信號(hào)的分析，這在水泵的狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及早期故障診斷屮具有重要的意義。用小波分析能夠有效地抑制信號(hào)屮的噪聲，提高故障診斷精度。2、基于解析模型的方法基于解析模型的方法需要建立被診

5、斷對(duì)象的較為精確的數(shù)學(xué)模型，具體又可以分為狀態(tài)估計(jì)方法、等價(jià)空間方法和參數(shù)估計(jì)方法。狀態(tài)估計(jì)方法的基木思想是利用系統(tǒng)的定量模型和測(cè)量信號(hào)重建某一可測(cè)變量，將估計(jì)值與測(cè)量值之差作為殘差，以檢測(cè)和分離系統(tǒng)故障。等價(jià)空間方法的基木思想就是利用系統(tǒng)的輸人輸出的實(shí)際測(cè)量值檢驗(yàn)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的等價(jià)性（即一致性）以檢測(cè)和分離故障。參數(shù)估計(jì)方法的基本思想是根拯模型參數(shù)及相應(yīng)的物理參數(shù)的變化來檢測(cè)和分離故障。3、基于知識(shí)的方法應(yīng)用到水泵故障診斷中基于知識(shí)的方法主要有:粗糙集理論、專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)等。粗糙集理論：一種用于處理不完整不精確知識(shí)的數(shù)學(xué)

6、方法,該理論不需要關(guān)于數(shù)據(jù)的任何初始或附加信息,直接對(duì)不完整不精確數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理?；趯＜蚁到y(tǒng)的故障診斷方法其實(shí)是一個(gè)計(jì)算機(jī)智能程序，計(jì)算機(jī)在釆集被診斷對(duì)象的信息后，綜合運(yùn)用各種規(guī)則（專家經(jīng)驗(yàn)），進(jìn)行一系列的推理，必要時(shí)還可以隨吋調(diào)用各種應(yīng)用程序，運(yùn)行過程屮向用戶索取必要的信息后，就可快速地找到最終故障或最有可能的故障，再由用戶來證實(shí)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是試圖模擬生物神經(jīng)系統(tǒng)而建立起來的口適應(yīng)非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，具冇可學(xué)習(xí)性和并行計(jì)算能力，可以實(shí)現(xiàn)分類、自組織、聯(lián)想記憶和非線性優(yōu)化等功能。支持向量機(jī)是在有限樣木統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的機(jī)

7、器學(xué)習(xí)方法，它較好地解決了小樣本、非線性和高維模式識(shí)別等實(shí)際問題，并克服了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)方法中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)難以確定、收斂速度慢、局部極小點(diǎn)、過學(xué)習(xí)與欠學(xué)習(xí)以及訓(xùn)練時(shí)需要大量數(shù)據(jù)樣本等不足，具冇良好的推廣性能,成為繼神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究之后新的研究熱點(diǎn)。水泵的常見故障分析：1、機(jī)械故障這是由水泵自身引起的故障，常見為水泵裝配或使用一段時(shí)間后卡死。常見的原因冇：填料太緊或葉輪與泵體Z間被雜物卡住而堵塞；泵軸、軸承、減漏環(huán)銹住；泵軸嚴(yán)重彎曲；水泵掉水等。排除方法：放松填料，疏通引水槽；拆開泵體清除雜物、除銹;拆下泵軸校正或更換新的泵軸；保證水泵正常供水。2、軸承

8、發(fā)熱軸承在水泵出廠試驗(yàn)或使用期間有時(shí)會(huì)出現(xiàn)溫度超高，使水泵不能正常工作。主要是由以下原因引起：軸承損壞；滾動(dòng)軸承或托架蓋間隙過?。槐幂S彎曲或兩軸不同心；缺油或油質(zhì)不