石油矿场往复机械的故障诊断
石油矿场往复机械的故障诊断
主要进行的工作 1.石油矿场注水柱塞泵振动特征、故障特征 与诊断方法的研究 2.石油机械监测诊断系统的研究开发。〔
1. 石油矿场注水柱塞泵振动特征、故障特征 与诊断方法的研究； 2. 石油机械监测诊断系统的研究开发。 主要进行的工作
柱寥泵振动特征、欹障特征与诊斷方法研究 柱塞泵运动学与动力学分析 柱塞泵机组常见运行故障的调查分析; 柱塞泵机组振动特征的初步分析: 柱塞泵故障模拟台架试验与诊断方法的研究; 柱塞泵振动能量与频率分布特点及诊断方法 的研究; 柱塞泵振动诊断标准的制定
柱塞泵振动特征、故障特征与诊断方法研究 • 柱塞泵运动学与动力学分析； • 柱塞泵机组常见运行故障的调查分析； • 柱塞泵机组振动特征的初步分析； • 柱塞泵故障模拟台架试验与诊断方法的研究； • 柱塞泵振动能量与频率分布特点及诊断方法 的研究； • 柱塞泵振动诊断标准的制定
石油机橄监测诊断系統的研究开发 组成: SYBJ软件+采集器903G+微机 用途: 监测诊断石油厂矿旋转机械; 监测诊断石油厂矿往复机械; 监测齿轮、滚动轴承元件损伤
• 组成： – SYBJ软件+ 采集器903G+微机 • 用途： – 监测诊断石油厂矿旋转机械； – 监测诊断石油厂矿往复机械； – 监测齿轮、滚动轴承元件损伤 石油机械监测诊断系统的研究开发
提纲 往复机械故障诊断概述 往复运动的运动学、动力学分析 石油矿场往复机械故障诊断技术研究 常见运行故障调杳分析 诊断技术研究 振动诊断标准的制定 BS系列监测诊断系统的研制
提 纲 • 往复机械故障诊断概述 • 往复运动的运动学、动力学分析 • 石油矿场往复机械故障诊断技术研究 – 常见运行故障调查分析 – 诊断技术研究 – 振动诊断标准的制定 • BS系列监测诊断系统的研制
、往复杋械欯障诊断概述 研究现状:远远落后于旋转机械的故障诊断 运动形式复杂,机械运动速度多变c 各承力部件受力复杂 结构复杂,运动件多且形状复杂,又都载于机体内, 信号难于直接测量 工况复杂,外载变化幅度大 信号复杂而且各部件运动信号相互干扰,故障特征信 号难于提取 诊断方法:振动诊断,铁谱分析,油液分析,温度监测
一、往复机械故障诊断概述 • 研究现状：远远落后于旋转机械的故障诊断 – 运动形式复杂，机械运动速度多变 – 各承力部件受力复杂 – 结构复杂，运动件多且形状复杂，又都载于机体内， 信号难于直接测量 – 工况复杂，外载变化幅度大 – 信号复杂而且各部件运动信号相互干扰，故障特征信 号难于提取 • 诊断方法：振动诊断, 铁谱分析, 油液分析, 温度监测
十 曲柄连杆机构 几何运动关系 T
曲柄连杆机构 几何运动关系
二、往复运动动力学分析 分析目的:确定往复机械振动的激励源 活塞位移: x=r(l-cosa)+l(l-cosB) =r[l-cosa)+h(1-cos2a)4 (其中x=l= sinB / sina,称为连杆长径比) 活塞运动速度: dx ro(sin a+sin 2a) 活塞运动加速度: rw(cos a+n cos 2a) 曲柄连杆机构几何关系
二、往复运动动力学分析 • 分析目的：确定往复机械振动的激励源 • 活塞位移： x=r(1-cosα)+l(1-cosβ) =r[(1-cosα)+λ(1-cos2α)/4] （其中λ=r/l=sinβ/sinα，称为连杆长径比） • 活塞运动速度： • 活塞运动加速度： sin 2 ) 2 (sin = = + • r dt dx x (cos cos 2 ) 2 = = + • •• rw dt d x x 曲柄连杆机构几何关系
曲柄连杆机构的运动惯性力: 旋转惯性力: F=mro m,—旋转总质量,包括曲轴产生的旋转运动质量和连杆 大头转化来的旋转运动质量; 往复惯性力: F=mx=m ro(cos a+n cos 2a) m r@ cosa+mron cos 2a=Fu+Fn2 m—往复总质量,包括活塞组件的质量和连杆小头部分的 转化质量; 阶往复惯性力;F2二阶往复惯性力
• 曲柄连杆机构的运动惯性力： – 旋转惯性力： mr—旋转总质量，包括曲轴产生的旋转运动质量和连杆 大头转化来的旋转运动质量； – 往复惯性力： ms—往复总质量，包括活塞组件的质量和连杆小头部分的 转化质量； Fl1—一阶往复惯性力；Fl2—二阶往复惯性力； 2 Fr = mr r (cos cos 2 ) 2 = = + •• F m x m r l s s cos cos 2 2 2 m r m r = s + s = Fl1 + Fl 2
三缸柱塞泵运动学、动力学分析算例: 柱塞一十字头和连杆的受力分析: 曲轴的受力分析: 曲轴有关尺寸计算; 曲轴自重计算; 曲轴系统质心的确定; 曲柄偏心质量的求法; 往复运动质量的计算(柱塞、柱塞杆、十字头总成); 连杆质量的确定; 连杆质心C和转动惯量Ic的计算; 皮带传动装置的几何尺寸及有关参数的计算 计算结果
• 三缸柱塞泵运动学、动力学分析算例： – 柱塞—十字头和连杆的受力分析： – 曲轴的受力分析： • 曲轴有关尺寸计算； • 曲轴自重计算； • 曲轴系统质心的确定； • 曲柄偏心质量的求法； • 往复运动质量的计算（柱塞、柱塞杆、十字头总成）； • 连杆质量的确定； • 连杆质心C和转动惯量Ic的计算； • 皮带传动装置的几何尺寸及有关参数的计算 – 计算结果