故障诊断案例【篇一：故障诊断案例】内容简介《机械故障诊断及典型案例解析》在讲解机械故障诊断基本知识的基础上，着重介绍了典型零部件的故障监测和诊断方法，并列举了大量相关诊断实例，供读者理论与实践相结合，迅速掌握机械故障诊断方法。
主要内容包括：机械故障诊断的振动力学基础、故障诊断信号的幅域与时域分析、故障诊断信号的频域分析方法、故障诊断信号处理的特殊方法、滚动轴承故障诊断与实例解析、齿轮的故障诊断及实例解析、旋转机械的故障诊断及实例解析、滑动轴承的故障诊断与实例解析。
《机械故障诊断及典型案例解析》可为从事机电设备运行、维护、设备点检和运行状态监测以及故障诊断与事故分析等方面工作的工程技术人员提供帮助，也可供高等院校机械专业师生学习参考。
目录第1章绪论1.1机械故障诊断技术的定义1.2机械设备故障诊断的研究内容1.3机械设备故障诊断方法的分类1.4机械设备故障诊断技术的发展趋势第2章机械故障诊断的振动力学基础2.1机械振动的概念及分类2.1.1机械振动的基本概念2.1.2机械振动的分类2.1.3机械振动的描述2.2机械系统振动的动力学基础2.2.1无阻尼自由振动2.2.2有阻尼自由振动2.2.3简谐受迫振动2.2.4单自由度系统振动理论的应用2.3机械振动测量与分析诊断系统简介2.4机械振动故障信号测取传感器2.4.1电涡流式位移传感器2.4.2速度传感器2.4.3加速度传感器2.5传感器的选择与安装2.5.1传感器的选择原则2.5.2传感器的安装方式第3章机械故障信号的幅域与时域分析3.1随机信号的概率密度函数3.2信号幅域分析3.2.1随机信号的统计参数3.2.2有量纲幅域参数3.2.3无量纲幅域参数3.3信号的相关分析3.3.1自相关函数3.3.2互相关函数3.3.3相关函数的应用第4章故障诊断信号的频域分析方法4.1傅里叶级数和傅里叶积分4.1.1傅里叶级数4.1.2傅里叶积分4.2傅里叶变换的基本性质4.3典型信号的傅里叶变换4.4信号的采样4.4.1连续信号的采样4.4.2采样定理4.4.3采样点数与频率分辨率4.5离散傅里叶变换（dft）4.5.1dft的理论公式4.5.2dft计算过程的图解说明4.6快速傅里叶变换fft4.6.1直接dft计算的缺点4.6.2快速傅里叶变换fft的原理及应用4.7提高频谱分析精度的方法4.7.1整周期采样方法4.7.2窗函数法4.8傅里叶频谱信息的表示方法4.8.1确定信号的傅里叶谱分析4.8.2随机信号的功率谱分析4.9机械故障信息的其他表示方法4.9.1振动趋势图4.9.2三维瀑布图4.9.3级联谱图4.9.4波德图4.9.5极坐标图4.9.6相位及相位差图4.9.7轴心轨迹4.9.8轴心位置分析4.9.9全息谱第5章故障诊断信号处理的特殊方法5.1时域平均方法5.2倒谱技术5.2.1倒谱的定义5.2.2倒谱分析法应用5.2.3倒谱分析法matlab实现5.3调制与解调分析方法5.3.1幅值调制与频率调制5.3.2幅值解调分析5.4细化频谱方法5.4.1复调制移频zfft法基本原理5.4.2实调制移频zfft法基本原理5.4.3实调制移频zfft法计算流程5.5细化包络解调方法5.6小波变换5.6.1小波变换的基本原理5.6.2小波变换时频图5.6.3小波变换的计算5.6.4小波变换在故障诊断中的应用5.7经验模态分解方法5.7.1emd方法的基本原理5.7.2hilbert谱与hilbert边际谱5.7.3emd分析的matlab程序5.7.4基于emd的hilbert变换解调分析及应用第6章滚动轴承的故障诊断与实例解析6.1滚动轴承失效的形式和振动信号特征6.2滚动轴承振动信号的特征频率分析6.2.1滚动轴承运动产生的特征频率6.2.2轴承刚度变化引起的振动6.2.3滚动轴承元件的固有频率6.3滚动轴承的典型故障特征6.3.1疲劳剥落损伤6.3.2均匀磨损的轴承振动信号6.3.3与滚动轴承安装有关的振动6.4滚动轴承的振动监测诊断方法6.4.1振幅监测法6.4.2冲击脉冲法6.4.3共振解调法6.4.4频谱分析法6.5滚动轴承的故障诊断实例分析6.5.1用冲击脉冲法诊断滚动轴承故障6.5.2冲击脉冲法在离心泵电机轴承故障诊断中的应用6.5.3胶乳分离机滚动轴承故障的共振解调法分析与应用6.5.4倒频谱分析在鞍钢线材厂设备滚动轴承故障诊断中的应用实例6.5.5时域指标在滚动轴承故障诊断中的应用6.5.6小波变换在滚动轴承故障分析中的应用第7章齿轮的故障诊断及实例解析7.1齿轮的失效形式和原因7.1.1齿轮的常见故障7.1.2齿轮故障的原因7.2齿轮副运动特点及振动机理7.3齿轮故障的频谱特征信息7.4齿轮故障的监测与诊断方法7.4.1时域平均法7.4.2故障齿轮的时域波形特征和频域波形特征7.4.3边频带分析7.4.4倒频谱分析7.4.5hilbert解调法7.5齿轮故障诊断实例分析7.5.1边频带分析在齿轮故障诊断中的应用7.5.2大庆炼化增压鼓风机增速箱振动故障的频谱分析7.5.3某海上采油平台的原油外输泵齿轮增速箱故障诊断7.5.4基于细化谱分析的车床齿轮故障诊断7.5.5基于hilbert解调技术的重载汽车齿轮箱故障诊断7.5.6基于emd的空分机齿轮箱故障诊断第8章旋转机械的故障诊断及实例解析8.1旋转机械及其故障分类8.1.1旋转机械的分类8.1.2旋转机械的主要故障类型8.2旋转机械的典型故障的振动机理解析8.2.1转子不平衡故障的振动机理分析8.2.2转子不对中故障振动机理分析8.3旋转机械的典型故障特征8.3.1转子不平衡时的故障特征8.3.2转子不对中时的故障特征8.3.3转子基础松动的故障特征8.3.4转子碰摩故障振动特征8.3.5基础共振时的振动特征8.3.6旋转机械振动特征总结8.4不平衡故障诊断实例解析8.4.1通风电动机组不平衡故障分析研究8.4.2某钢厂转炉煤气引风机设备状态检测8.4.3催化轴流风机叶片断裂不平衡故障的诊断8.4.4基于emd的转子不平衡振动分析8.5不对中故障诊断实例分析8.5.1离心风机不对中的故障分析8.5.2大型机组不对中的故障诊断8.5.3汽油加氢泵不对中的故障诊断8.5.4汽轮发电机组基础下沉引起的不对中故障分析8.5.5基于小波的汽轮发电机组振动故障诊断方法研究8.5.6基于小波消噪的汽轮发电机组不对中故障检测8.5.7基于emd的模拟不对中振动信号时频谱分析8.6转子的其他故障诊断实例分析8.6.1引风机地脚螺栓松动故障及其诊断8.6.2某化工厂一催装置中锅给水泵不平衡故障诊断8.6.3基于emd的烟气轮机动静摩擦故障诊断第9章滑动轴承的故障诊断及实例解析9.1滑动轴承工作原理9.2滑动轴承常见故障的原因和防治措施9.3滑动轴承的故障诊断及其对策9.3.1油膜失稳故障的机理9.3.2油膜振荡特征及诊断9.3.3油膜振荡的防治措施9.4滑动轴承故障诊断实例9.4.1透平鼓风机油膜涡动的故障诊断9.4.2离心压缩机油膜涡动故障原因分析及治理9.4.3超超临界1000mw机组油膜涡动故障分析和处理9.4.4牡二电厂200mw机组油膜振荡故障诊断及处理9.4.5离心压缩机油膜振荡的诊断9.4.6基于emd和ht的旋转机械油膜涡动信号分析参考文献书摘【篇二：故障诊断案例】旋转机械常见故障诊断实践郑州恩普特设备诊断工程有限公司2011 1.不平衡类故障1.1 风机转子不平衡 2007 15日，国投海南水泥股份有限公司所属一台风机振动较大，严重的影响了正常生产，受其委托，我们对该机组进行了振动检测，检测仪器使用乙方的检测设备——pdes-c 型设备状态检测及安全评价系统，分别检测了电机两端轴承处和风机两端轴承处的振动。
机组情况转速：850-900rpm 功率：1300kw 风机叶片数：11 轴承：双列滚柱轴承型号：skf22328c3/w33 本案例只列出振动较强烈的风机前端（靠近电机端）的振动谱图，图1 点垂直方向振动波形和频谱图。
图1.水平方向振动时域波形：图2.水平方向振动频谱图图3.垂直方向振动时域波形：图4.垂直方向振动频谱图分析从以上振动的频谱图可以看出：振动中具有强烈的一倍频成分，据此可以判断此风机存在不平衡故障。
治理措施鉴于上述的检测和分析结果，我们建议甲方立即停机，并进行转子动平衡实月16日，对该转子实施了动平衡操作。
动平衡后的振动检测情况完成了动平衡实验后，风机振动明显减小，振动的速度有效值由原来的 14mm/s 降至2mm/s 左右，见图5 和图6。
故障排除，机组回复正常运行。
图 5.治理后振动频谱图：案例解析该案例符合平衡故障判别的特征，如强烈的1x 特征，振动幅度的分布特征（靠近不平衡截面的测点振动幅度较大），都是正确诊断的重要依据。
对该机组进行的现场动平衡也非常成功，振动幅度的降低很明显，达到了预期的目的，从另一个方面证明了高振的主要原因就是转子的平衡问题。
1.2 汽轮发电机组振动 2010 28日，榆林能化集团的一台汽轮发电机组，在运行过程中振动较大，影响生产，厂方希望对机组振动进行测试、分析，找出故障原因。
机组情况及测试方案机组情况：机组结构简图及测点布置图如下：机组结构简图及测点布置图汽轮机转速为3000rpm，通过联轴器等转速发电机运转。
根据现场实际情况，选用吸附式加速度传感器测量。
测点选取如图：为汽轮机前端轴瓦；为汽轮机后端轴瓦；为发电机前端轴瓦；发电机后端轴瓦。
测试结果如下。
测试结果各测点的振动加速度大小如表1 所示。
水平0.690 4.024 2.764 0.762 垂直 0.571 2.461 1.561 0.694 发电机汽轮机测量结果分析从测量结果分析，可以得到以下几点结论：联轴器两端振动比较大，汽轮机前端和发电机后端振动较小。
可见振动的根源应在联轴器部分；联轴器两侧的振动除了具有明显的一倍频分量外，其二倍频分量也较为明显，可能汽轮机轴存在不平衡质量，且联轴器对中已经超过了要求。
处理建议对联轴器进行精确对中。
对汽轮机转子部件进行动平衡（包括清洁除垢、修补缺损等）。
案例解析一般来说，联轴器不对中的识别原则是：联轴器两侧的振动较大，且存在较为明显的二倍频分量。
本案例中符合这项识别原则，联轴器汽轮机侧的振动值最大，二倍频特征最明显，时间波形呈明显的“w”型。
1.3 离心式通风机振动天脊中化高平化工有限公司硫化车间一离心式通风机，自2008 月以来，该机组电机振动较大，连续更换两台电机均无效，振动直接影响到机组的安全生产。
本公司应邀于2008 月19日对该机组进行振动检测和诊断。
机组概况和测点布置该风机机组是由三相异步电动机直接拖动，风机为悬臂式风机，结构简图及测点布置如图所示。