摘 要：隨著科技的不斷發(fā)展，泵機(jī)系統(tǒng)也逐漸發(fā)展成為很多領(lǐng)域的主要生產(chǎn)設(shè)備，泵機(jī)運(yùn)行情況的好壞直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，甚至對人們的生命安全以及國家整體水平都有著很大的關(guān)系，因此，對泵機(jī)系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障進(jìn)行合理診斷是十分必要的，也是未來發(fā)展的趨勢，對企業(yè)以及國家的發(fā)展有著深遠(yuǎn)意義。影響泵機(jī)故障的因素有很多方面，主要包括滾動軸出現(xiàn)故障以及對中不平衡等，很多試驗(yàn)表明這些故障可以通過振動特征表現(xiàn)出來，因此，選擇什么樣的診斷方法以及特征來分析泵機(jī)系統(tǒng)故障就變得非常重要。本文針對泵機(jī)系統(tǒng)故障診斷方法進(jìn)行了研究與探討。

　　關(guān)鍵詞：表論文,泵機(jī)系統(tǒng),故障診斷,方法

　　一、泵機(jī)系統(tǒng)故障的基本特征

　　依據(jù)以往相關(guān)文獻(xiàn)以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，泵機(jī)系統(tǒng)故障以及故障時(shí)的震動特點(diǎn)為：第一，泵機(jī)葉輪與軸出現(xiàn)故障，故障現(xiàn)象表現(xiàn)為不平衡，振動特點(diǎn)為徑向f0明顯增加;第二，泵機(jī)聯(lián)軸節(jié)部位出現(xiàn)故障，故障現(xiàn)象表現(xiàn)為對中不良，振動特點(diǎn)為徑向+分量f0、2f0、3f0比較明顯，軸向振動比較大;第三，滾動軸承出現(xiàn)故障，故障現(xiàn)象表現(xiàn)為內(nèi)環(huán)缺陷，振動特點(diǎn)為;第四，滾動軸承出現(xiàn)故障，故障現(xiàn)象表現(xiàn)為外環(huán)缺陷，振動特點(diǎn)為;第五，滾動軸承出現(xiàn)故障，故障現(xiàn)象表現(xiàn)為滾動體缺陷，振動特點(diǎn)為;其中，Z為滾動體的個數(shù);D為滾動軸承節(jié)圓直徑;f0為軸承運(yùn)轉(zhuǎn)工頻;d為滾動體直徑;為接觸角;n為整數(shù)。

　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以看出，只要明確泵機(jī)實(shí)際振動特性就能找出泵機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的位置�？墒窃趯�(shí)際的檢測過程中，工作條件與實(shí)驗(yàn)狀態(tài)往往會出現(xiàn)一定偏差，一些隨機(jī)的因素對振動的影響也不能忽略。所以，在泵機(jī)系統(tǒng)故障識別時(shí)必須要從綜合方面考慮，主要有以下幾點(diǎn)：(1)時(shí)域上振動強(qiáng)度的浮動;(2)徑向振動和軸向振動的分布狀態(tài);(3)寬頻帶內(nèi)系統(tǒng)的振動特性;(4)頻域上譜峰值的分布狀態(tài);(5)不同故障對系統(tǒng)振動造成的影響。根據(jù)上述綜合方面，對泵機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的識別過程，同時(shí)也是從多個角度分析檢測中的各種參數(shù)的過程。

　　二、建立泵機(jī)系統(tǒng)診斷模型

　　下圖顯示出的是泵機(jī)系統(tǒng)的現(xiàn)場振動監(jiān)測點(diǎn)布置圖

　　圖1 泵機(jī)系統(tǒng)震動監(jiān)測點(diǎn)的平面圖

　　我們采取兩級判別的方法來診斷一下泵機(jī)系統(tǒng)故障：

　　(1)利用主峰幅值作為判別故障門限開關(guān)。根據(jù)多次現(xiàn)場試驗(yàn)和跟蹤監(jiān)測，我們制定了一套泵機(jī)振動出現(xiàn)異常的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)S為綜合特征量，是由各點(diǎn)振動主峰幅值所確定下來的。有

　　其中L是測點(diǎn)的數(shù)量，Pi是第i測點(diǎn)振動的峰值。

　　再設(shè)Sn為泵機(jī)正常時(shí)候的綜合特征量

　　時(shí)，說明此系統(tǒng)出現(xiàn)故障的征兆，再轉(zhuǎn)入二級判別;否則系統(tǒng)無任何故障。這個式子中的是已確定的標(biāo)準(zhǔn)值。

　　(2)利用距離分類器區(qū)分故障類別�；�本原理如下：將通過不同故障狀態(tài)的振動特征量作為歐氏空間的中心點(diǎn)，將每個測點(diǎn)通過分析處理后得出的特征值當(dāng)做同一空間下的一個點(diǎn)，根據(jù)這個點(diǎn)與中心點(diǎn)的接近程度為量度。

　　在對某特征值進(jìn)行計(jì)算的過程中的歐式空間距離公式為：

　　;z=1，2，3，4

　　;i=1，2，3，4

　　當(dāng)=0的時(shí)候，令=N

　　式子中是監(jiān)測出的最大譜峰頻率;是權(quán)值系統(tǒng)主要是由其經(jīng)驗(yàn)決定;是基準(zhǔn)特性頻率，N是已經(jīng)確定的一個大數(shù)。這個式子明顯可以看出，如果減小的數(shù)值，那么距離也越來越近，這就說明可以產(chǎn)生振動能量，利用這一點(diǎn)可以判斷出系統(tǒng)出現(xiàn)故障的部位。

　　三、具體案例分析

　　根據(jù)上述應(yīng)用模型，我們針對某兩種泵機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)際測量和診斷，憑借大量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析，泵機(jī)正常的主峰幅值綜合特性量是1.5，門限開關(guān)取2.0。表1為泵機(jī)振動監(jiān)測的原始數(shù)據(jù)，表2為診斷分析數(shù)據(jù)。診斷結(jié)果如下：XX年7月20日，對8片6號泵機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行診斷，結(jié)論為自由端軸承內(nèi)環(huán)有缺陷，電機(jī)端軸承外環(huán)有缺陷，拆開后檢查發(fā)現(xiàn)自由端軸承內(nèi)部殘留部分雜質(zhì)，電機(jī)端軸承外環(huán)點(diǎn)蝕;XX年7月20日，對8片4號泵機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行診斷，結(jié)論為電機(jī)端軸承滾動體有缺陷，對中狀態(tài)非常差，拆檢發(fā)現(xiàn)電機(jī)端軸承內(nèi)部滾珠破裂，實(shí)測不對中量是3mm;XX年10月3日，對8片3號泵機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行診斷，結(jié)論為對中狀態(tài)稍差，電機(jī)端軸承滾動體有缺陷，實(shí)際測量后不對中量是1mm，無其他問題;XX年10月4日，對6片2號泵機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行診斷，結(jié)論為自由端軸承外環(huán)和電機(jī)端軸承滾動體存在缺陷，拆檢發(fā)現(xiàn)自由端軸承外環(huán)有劃傷，電機(jī)端軸承雜質(zhì)較多;XX年11月7日，對8片1號泵機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行診斷，結(jié)論為未超故障門限開關(guān)，實(shí)際檢測不對中量是0.1mm;XX年11月9日，對8片4號泵機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行診斷，結(jié)論為軸承滾動體有缺陷，拆檢后發(fā)現(xiàn)軸承大修后未清洗，對中良好。通過上述診斷結(jié)果與實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行比較，基本吻合。

　　表1 泵機(jī)振動的原始數(shù)據(jù)

　　表2 泵機(jī)診斷分析數(shù)據(jù)

　　結(jié)束語

　　總而言之，在對泵機(jī)系統(tǒng)故障診斷方法進(jìn)行研究探討的過程中，建立一定的泵機(jī)系統(tǒng)診斷模型是非常有用的，并且對泵機(jī)系故障的現(xiàn)場分析與診斷提供了有利依據(jù)，通過此方法得出的診斷結(jié)果也相對比較準(zhǔn)確，對泵機(jī)系統(tǒng)設(shè)備的維修具有深遠(yuǎn)的意義，因此我們需要對泵機(jī)系統(tǒng)故障診斷方法進(jìn)行更多的研究，從而提高泵機(jī)的工作效率以及維護(hù)成本，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]鄭景陽.抽油井機(jī)桿泵系統(tǒng)匹配與優(yōu)化調(diào)整對策[J].科教導(dǎo)刊-電子版(上旬)，2013(9)：145-145.

　　[2]王博通.機(jī)桿泵綜合評判系統(tǒng)研究[D].西安石油大學(xué)，2012：10.

　　[3]沙永柏，占自濤，劉曉利等.排管機(jī)負(fù)載敏感泵控系統(tǒng)的仿真分析[J].機(jī)械制造，2013，51(5)：13-16.

　　[4]李燕，王維民，黃立權(quán)等.基于蠕動泵的注排液式轉(zhuǎn)子自動平衡實(shí)驗(yàn)研究[J].振動與沖擊，2011，30(4)：38-41.

　　[5]黃曉東，雷德榮，馮凌波等.金屬葉片泵舉升系統(tǒng)在稠油熱采井中的應(yīng)用[J].油氣田地面工程，2013(12)：25-26.

　　[6]袁士豪，殷晨波，劉世豪等.機(jī)械負(fù)載敏感定量泵系統(tǒng)性能分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2013(13)：38-45.