機械設備故障診斷與監測技術

《機械設備故障診斷與監測技術》是2020年化學工業出版社出版的圖書，作者是黃志堅。

基本介紹

• 書名：機械設備故障診斷與監測技術
• 作者：黃志堅
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2020年
• 開本：16 開
• ISBN：9787122356871

內容簡介

本書是一本全面介紹各類機械設備故障監測與診斷、維修及案例的綜合性實用工具書。包括5大類故障的診斷及排除：振動故障診斷及排除（診斷基礎、旋轉機械、滾動軸承、齒輪箱、各種典型機械設備）；摩擦與潤滑故障診斷及排除；密封與泄漏問題診斷及排除；溫度異常問題診斷及排除；液壓與氣動系統故障診斷及排除（液壓泵、液壓閥、液壓缸和液壓馬達、液壓輔件、氣動系統）。還介紹機械設備故障線上監測與遠程監測技術。

本書涉及的機械設備種類非常廣泛，主要有軋鋼機、汽輪機、發動機、空壓機、壓力機、泵類設備、石油化工設備、工程機械、交通運輸機械、礦山機械、輕工機械、工具機等，適用於企業廣大機械動力設備維修工程技術人員，儀器儀表設計開發與製造專業技術人員，大中專院校相關專業的師生學習、查閱和參考。

圖書目錄

第1章機械振動及故障監測與診斷基礎

1.1機械振動概述1

1.2機械振動的分類2

1.2.1按振動規律分類2

1.2.2按振動動力學特徵分類3

1.2.3按振動頻率分類6

1.3振動信號與感測器6

1.3.1振動信號6

1.3.2測振感測器8

1.4振動的測量與校準14

1.4.1振動的測量14

1.4.2測振系統的校準16

1.5振動測試系統的設定與調試17

1.5.1測試方案的選擇18

1.5.2測試干擾的排除21

1.5.3構建測試系統時應注意的問題23

1.5.4測試系統的調試26

1.6機械振動信號的分析28

1.6.1數位訊號處理28

1.6.2振動信號的時域分析29

1.6.3振動信號的頻域分析33

1.6.4幾種常用的頻譜處理技術35

1.7振動的監測與診斷概述36

1.7.1監測與診斷系統的任務與組成36

1.7.2振動監測參數與標準37

1.7.3故障診斷的程式39

第2章旋轉機械振動故障監測與診斷

2.1轉子的振動故障43

2.1.1轉子不平衡44

2.1.2轉子與聯軸器不對中45

2.2轉軸的振動故障49

2.2.1轉軸彎曲49

2.2.2轉軸橫向裂紋52

2.3其他原因引起的振動故障53

2.3.1連線鬆動53

2.3.2油膜渦動及振盪55

2.3.3碰摩58

2.3.4喘振60

第3章滾動軸承振動故障監測與診斷

3.1滾動軸承振動故障診斷與監測概述65

3.1.1滾動軸承65

3.1.2滾動軸承的失效形式66

3.1.3振動機理66

3.1.4信號特徵67

3.1.5滾動軸承的振動測量與簡易診斷68

3.2電動機滾動軸承異常振動噪聲的分析及處理71

3.2.1電動機軸承異常振動噪聲的分析71

3.2.2電動機軸承異常振動噪聲的消除措施72

3.3齒輪箱中滾動軸承的故障診斷與分析73

3.3.1振動檢測技術在齒輪箱滾動軸承故障診斷中的套用73

3.3.2齒輪箱中滾動軸承故障診斷實例74

3.3.3齒輪箱中滾動軸承故障診斷經驗77

第4章齒輪箱振動故障監測與診斷

4.1齒輪箱的失效原因與振動診斷79

4.1.1齒輪箱的失效形式和原因79

4.1.2齒輪箱振動診斷分析方法80

4.1.3齒輪箱振動診斷實例80

4.2變速箱齒輪副振動測試與性能分析81

4.2.1變速箱齒輪副振動測試81

4.2.2測試數據處理分析82

4.3船用齒輪箱的振動分析83

4.3.1船用減速齒輪箱振動問題83

4.3.2有限元模型的建立84

4.3.3三種支撐方式振動特性分析85

4.4基於小波包分析的減速機故障診斷86

4.4.1小波包變換86

4.4.2計算機仿真86

4.4.3實例分析87

4.5齒輪故障高頻共振診斷90

4.5.1齒輪故障高頻共振診斷原理與流程90

4.5.2套用實例91

第5章典型機械設備振動故障監測與診斷

5.1軋機振動故障診斷93

5.1.1軋機常見振動故障93

5.1.2軋機故障的測試與分析95

5.1.3冷軋機振動故障的診斷98

5.1.4高線軋機增速箱振動故障的診斷100

5.2發電機組振動故障診斷103

5.2.1600MW機組軸系振動故障診斷及處理103

5.2.21000MW汽輪機組軸瓦振動保護誤動的原因分析及對策106

5.3發動機振動故障診斷111

5.3.1發動機振動故障診斷概述111

5.3.2鑽井用柴油機振動故障的診斷111

5.3.3航空發動機整機振動分析112

5.4風機振動故障診斷116

5.4.1風機故障基本原因分類116

5.4.2引風機振動故障的診斷與分析117

5.4.3發電廠一次風機異常振動故障診斷及處理121

5.5泵類設備振動故障診斷125

5.5.1泵類設備故障概況125

5.5.2離心泵振動的原因及其防範措施125

5.5.3大型鍋爐給水泵振動原因分析及處理127

5.5.4交流潤滑油泵振動故障原因分析及處理130

5.6工具機振動故障診斷133

5.6.1高速切削振動的原因及其控制133

5.6.2數控工具機工作檯振動故障的診斷與維修136

第6章潤滑故障及診斷基礎

6.1機械摩擦、潤滑與磨損139

6.1.1摩擦、潤滑與磨損的概念139

6.1.2摩擦分類法139

6.1.3產生摩擦的原因140

6.1.4磨損140

6.1.5潤滑143

6.2油液的測試分析與監測144

6.2.1潤滑油常規指標變化144

6.2.2光譜分析法145

6.2.3鐵譜分析法151

6.2.4磨損顆粒分析154

6.3油液系統的維護要點157

6.3.1污染的防治157

6.3.2泡沫的形成原因和防治158

6.3.3潤滑裝置與系統常見故障及維修158

6.4潤滑脂套用故障診斷168

6.4.1自動乾油潤滑系統故障分析及維護168

6.4.2滾動軸承潤滑脂的正確套用169

6.4.3攤鋪機集中潤滑系統故障的分析170

6.4.4風電機組變槳集中脂潤滑系統故障的診斷171

6.4.5卡車自動潤滑系統故障的分析172

6.4.6車載集中潤滑問題的分析及處理175

第7章典型設備潤滑故障診斷與排除

7.1發動機潤滑故障診斷及排除178

7.1.1發動機潤滑系統常見故障178

7.1.2發動機潤滑系統沉積物的生成因素180

7.1.3發動機燒機油故障的辨別及處理183

7.1.4發動機氣缸套磨損因素及預防措施183

7.1.5柴油發動機燒瓦抱軸原因的分析與改進185

7.1.6發動機潤滑故障189

7.1.7發動機潤滑油的簡單檢驗方法191

7.1.8潤滑油分析技術在發動機狀態監控中的套用192

7.2空氣壓縮機潤滑故障的診斷194

7.2.1壓縮機的潤滑及潤滑油194

7.2.2壓縮機潤滑管理維護197

7.2.3空氣壓縮機潤滑常見故障及對策198

7.2.4空氣壓縮機潤滑常見故障分析及維護實例200

7.2.5螺桿壓縮機潤滑油路分析及維護實例202

7.3汽輪機潤滑故障診斷及排除204

7.3.1汽輪機油及套用204

7.3.2汽輪機潤滑油壓過低的原因分析及解決實例206

7.3.3汽輪機潤滑油水分超標的分析與治理208

7.4起重運輸機械潤滑故障的診斷212

7.4.1起重運輸機械潤滑概述212

7.4.2起重運輸機械潤滑注意事項213

7.4.3起重機集中潤滑系統常見故障分析213

7.4.4起重機減速機漏油故障的分析214

7.4.5堆料機潤滑系統故障分析與改造實例215

7.5軋鋼機潤滑故障診斷及排除216

7.5.1軋鋼機潤滑採用的潤滑油、脂216

7.5.2軋鋼機常用潤滑系統217

7.5.3軋鋼機械潤滑系統的維護及常見故障分析218

7.5.4軋鋼機油膜軸承常見故障分析及處理219

7.5.5高線精軋機組油膜軸承燒損分析實例221

7.5.6軸承潤滑系統油管及管接頭故障分析與改進實例223

7.5.7軋鋼機潤滑脂故障及清潔度控制223

7.6壓力機潤滑故障的診斷225

7.6.1壓力機潤滑概況225

7.6.2壓力機潤滑失效分析226

7.6.3鍛壓機傳動軸承過熱原因分析228

7.6.4機械壓力機滑動軸承故障分析229

7.7礦山機械潤滑故障的診斷231

7.7.1礦山機械對潤滑油的要求231

7.7.2礦山機械油品選用231

7.7.3礦山機械潤滑故障分析與潤滑管理233

7.7.4大型電動挖掘機油脂潤滑系統故障排查234

7.7.5潤滑油脂化驗檢測在礦山設備故障診斷中的套用235

第8章機械設備密封故障診斷與排除

8.1密封238

8.1.1密封的概念238

8.1.2密封的分類238

8.1.3密封材料239

8.2泄漏治理239

8.2.1泄漏的分類240

8.2.2泄漏相關因素240

8.2.3防漏治漏的基本途徑241

8.3閥門密封故障診斷維修及泄漏治理方法與案例241

8.3.1閥門的泄漏問題及治理方法241

8.3.2閥門密封結構的改進243

8.3.3高溫閥門閥桿填料密封技術244

8.3.4低溫閥門密封技術247

8.4機械密封故障診斷維修及泄漏治理方法與案例250

8.4.1機械密封的基本結構、作用原理、特點及分類250

8.4.2泵用機械密封的安裝維護要點251

8.4.3機械密封漏損原因及消除方法252

8.4.4給水泵機械密封事故的原因分析255

8.4.5催化劑反應釜密封系統失效分析與改進257

8.5油封及使用維修261

8.5.1油封概述261

8.5.2油封安裝注意事項262

8.5.3油封的潤滑與漏油263

8.5.4油封密封中降低旋轉軸磨損的對策264

8.6減速器密封及泄漏治理265

8.6.1減速器漏油的綜合治理265

8.6.2變速器油封使用和裝配269

8.6.3SEW三合一減速機拆卸工藝及密封形式的改進270

8.7軸承密封與泄漏治理272

8.7.1水平軋機軸承密封結構的分析與改進272

8.7.2風電轉盤軸承密封件選型與安裝273

8.7.3利用毛氈和盤根改進軸承密封275

8.8液壓密封故障分析及泄漏治理277

8.8.1液壓系統常見泄漏的分析277

8.8.2液壓系統泄漏的防治要點278

8.8.3液壓缸密封失效典型問題分析279

8.8.4外圓磨床液壓系統爬行故障診斷280

8.8.5多級套筒伸縮式雙作用液壓缸故障分析及改進281

8.8.6液壓缸動密封外泄漏故障分析與排除實例282

8.8.7液壓破碎錘密封泄漏的分析與改造285

8.9氣動密封故障分析及泄漏治理288

8.9.1換向氣閥泄漏故障的排除288

8.9.2氣動摩擦離合器密封失效的分析及預防289

第9章機械設備溫度異常故障診斷與排除

9.1機械設備溫度異常問題的分析291

9.1.1機械系統過熱的危害291

9.1.2機械系統過熱的原因及預防的措施291

9.2溫度的檢測294

9.2.1溫度測量方式及常用測溫儀表294

9.2.2接觸式溫度測量295

9.2.3非接觸式溫度測量297

9.3軸承溫度異常故障診斷與維修實例299

9.3.1棒材軋機油膜軸承燒瓦原因分析299

9.3.2設備軸承金屬溫度異常及軸承故障的區分302

9.4液壓系統溫度異常故障診斷與維修實例306

9.4.1採煤機液壓系統故障的分析與改進306

9.4.2盾構機液壓油溫度過高故障的分析與排除307

9.4.3數控不落輪對車床油溫高故障的分析與處理308

9.5空壓機溫度異常故障診斷與維修實例310

9.5.1空壓機排氣溫度高故障分析與處理310

9.5.2螺桿式空壓機排氣溫度高故障的診斷312

9.5.3主空壓機故障導致船舶漂航事故的分析313

9.6發動機溫度異常故障診斷與維修實例315

9.6.1柴油機運轉中的自動熄火的診斷與處理315

9.6.2康明斯柴油機不能轉動的診斷與處理315

9.6.3汽車發動機冷卻系統泄漏故障及案例分析316

9.7泵類設備溫度異常故障診斷與維修實例318

9.7.1高溫泵機械密封失效分析與改進318

9.7.2低溫泵故障分析及其解決措施320

第10章液壓泵故障診斷與排除

10.1齒輪泵故障診斷與排除325

10.1.1齒輪泵結構圖示325

10.1.2齒輪泵常見故障及其原因325

10.1.3內嚙合齒輪泵常見故障與排除327

10.1.4塔機頂升系統液壓泵故障的排除328

10.1.5雙聯齒輪泵的故障分析與改進329

10.2葉片泵故障診斷與排除330

10.2.1葉片泵結構330

10.2.2葉片泵常見故障產生原因及排除方法330

10.2.3YB1-6型定量葉片泵燒盤機理分析及修復332

10.3軸向柱塞泵故障與排除333

10.3.1軸向柱塞泵結構圖示及主要磨損部位333

10.3.2軸向柱塞泵常見故障及排除334

10.3.3更換陽極裝置柱塞泵的檢測與維修335

10.3.4加工中心液壓泵故障的分析336

10.3.5生產線液壓泵站壓力低故障分析與處理337

10.3.6閉式迴路液壓泵及使用注意事項340

10.3.7閉式系統液壓泵零位的檢測與調整342

10.4徑向柱塞泵故障診斷與排除343

10.4.1徑向柱塞泵結構343

10.4.2徑向柱塞泵常見故障及診斷344

10.4.3徑向變數柱塞泵故障分析與修復實例345

10.4.4加熱爐徑向柱塞泵高溫原因分析與處理實例346

第11章液壓閥故障診斷與排除

11.1單向閥故障診斷與排除349

11.1.1單向閥概述349

11.1.2單向閥結構類型圖示349

11.1.3單向閥使用注意事項及故障診斷與排除349

11.1.4液控單向閥使用注意事項及故障診斷與排除350

11.1.5單向閥造成液壓泵吸空故障的分析與排除352

11.2換向閥故障診斷與排除353

11.2.1換向閥結構類型353

11.2.2換向閥常見故障診斷與排除354

11.2.3液控換向閥換向衝擊的分析與處理356

11.2.4電液換向閥引出的系統故障的分析及改進357

11.2.5電液換向閥換向衝擊的分析及阻尼調節器的套用358

11.3溢流閥故障診斷與排除360

11.3.1溢流閥結構類型圖示360

11.3.2溢流閥常見故障與排除360

11.3.3溢流閥先導閥口密封失效分析364

11.3.4先導溢流閥故障分析與排除365

11.4減壓閥故障診斷與排除366

11.4.1減壓閥結構類型圖示366

11.4.2減壓閥常見故障及診斷排除367

11.4.3減壓閥引起的故障及改進實例367

11.5順序閥故障診斷與排除368

11.5.1順序閥結構類型圖示368

11.5.2順序閥使用要點368

11.5.3順序閥常見故障及診斷排除370

11.5.4順序閥順序動作失控分析與改進370

11.5.5順序閥壓力調整故障與排除371

11.5.6採用單向順序閥的平衡迴路的故障及解決措施371

11.6流量控制閥故障診斷與排除372

11.6.1流量控制閥結構類型圖示372

11.6.2流量控制閥常見故障及診斷與排除373

11.6.3節流閥使用要點373

11.6.4調速閥使用應注意的問題373

11.6.5出口節流調速易被忽視的問題375

11.7插裝閥故障診斷與排除375

11.7.1插裝閥概述376

11.7.2二通插裝閥常見故障分析376

11.8伺服閥故障診斷與排除378

11.8.1伺服閥結構類型圖示379

11.8.2噴嘴擋板式電液伺服閥的故障379

11.8.3火電機組電液伺服閥失效分析及預防381

11.8.4電液伺服閥高頻顫振故障的分析382

11.8.5電液伺服系統零偏與零漂383

11.9比例閥故障診斷與排除384

11.9.1比例閥結構圖解384

11.9.2比例控制放大器385

11.9.3比例閥故障分析與排除386

11.9.4鼓風機調速比例控制系統故障分析與處理389

11.9.5水電廠機組調速器系統溜負荷原因分析390

11.9.6比例調速閥故障診斷390

第12章液壓缸與液壓馬達故障診斷與排除

12.1液壓缸故障診斷與排除392

12.1.1液壓缸概述392

12.1.2液壓缸不能動作393

12.1.3動作不靈敏（有阻滯現象）393

12.1.4運動有爬行現象394

12.1.5鋼包迴轉台舉升液壓缸故障分析及改進394

12.1.6工程機械液壓缸不保壓故障與修理396

12.1.7液壓刨床滑枕爬行故障分析與處理397

12.2液壓馬達故障診斷與排除399

12.2.1外嚙合齒輪馬達故障分析與排除399

12.2.2內嚙合擺線齒輪液壓馬達故障分析與排除400

12.2.3葉片馬達故障分析與排除400

12.2.4軸向馬達故障分析與排除401

12.2.5徑向馬達故障分析與排除402

12.2.6挖掘機行走馬達工作無力的分析與修復402

12.2.7低速大扭矩液壓馬達竄漏的診斷與修復403

12.2.8搬運機起升機構馬達故障分析與排除404

第13章液壓輔件故障與排除

13.1蓄能器故障與排除406

13.1.1蓄能器概述406

13.1.2蓄能器常見故障的診斷與排除407

13.2過濾器故障診斷與排除408

13.2.1鑑別過濾器濾芯質量408

13.2.2過濾器常見故障及消除方法410

13.3冷卻器故障診斷與排除410

13.3.1冷卻器的分類410

13.3.2冷卻器故障的分析與排除411

第14章氣動系統故障診斷與排除

14.1控制閥故障診斷與排除413

14.1.1方向控制閥413

14.1.2壓力控制閥故障分析與排除415

14.1.3流量控制閥故障分析與排除417

14.2氣缸故障診斷與排除418

14.2.1氣缸的工作原理418

14.2.2氣缸爬行分析421

14.2.3氣缸的故障原因與排除422

14.3氣動馬達故障診斷與排除423

14.3.1葉片式氣動馬達423

14.3.2活塞式氣動馬達424

14.4氣動輔助元件及故障診斷與排除425

14.4.1過濾器425

14.4.2油霧器426

第15章機械設備線上監測與故障診斷

15.1線上監測技術概述428

15.1.1線上監測的作用428

15.1.2線上監測技術套用與發展428

15.1.3線上監測系統的組成429

15.2機械設備線上監測與故障診斷套用實例429

15.2.1壓縮機線上監測系統429

15.2.2軸瓦磨損線上監測系統433

15.2.3起重機旋轉機構智慧型潤滑及線上監測系統441

15.2.4多級泵振動線上監測系統444

15.2.5石油化工大功率高速泵的振動監測450

15.2.6挖掘機狀態監測與故障診斷系統454

15.2.7煤礦防爆絞車狀態監測與故障診斷系統457

15.3液壓系統線上監測與故障診斷技術套用實例460

15.3.1旋挖鑽機液壓監測系統460

15.3.2基於多感測器信息融合的液壓系統線上監測與故障診斷465

第16章機械設備遠程監測與故障診斷

16.1遠程診斷與監測概述469

16.1.1設備遠程診斷與監測的概念469

16.1.2遠程監測與診斷系統的組成470

16.1.3遠程監測與診斷的模式470

16.1.4遠程監測與診斷系統的網路體系和運行模式471

16.2機械設備遠程狀態監測與診斷實例472

16.2.1鋁板帶冷軋遠程監測系統472

16.2.2高速鐵路運架提設備遠程監測與智慧型故障診斷477

16.2.3盾構機遠程線上監測系統479

16.2.4航標船機電設備遠程監測與故障診斷482

16.2.5車輛遠程監測與診斷系統486

16.2.6巡航四足機器人及遠程監測系統491

參考文獻