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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-NT224

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