故障检测与诊断(精选8篇)

故障检测与诊断篇1

【关键词】失效；故障频率；振动分析；包络法

中图分类号：TK22文献标识码：A文章编号：1006-0278（2012）06-124-01

滚动轴承是旋转机械中的重要零件，统计表明，在使用滚动轴承的旋转机械中，大约有30%的机械故障都是滚动轴承引起的。采用状态检测与故障诊断技术后，事故发生率可降低75%，维修费用可减少25%～50%。

一、　滚动轴承的失效形式

（一）疲劳剥落

滚动轴承的内外滚道和滚动体交替进入和退出承载区域，这些部件因长时间承受交变载荷的作用，首先从接触表面以下最大交变切应力处产生疲劳裂纹，继而扩展到接触表面在表层产生点状剥落，逐步发展到大片剥落，称之为疲劳剥落。

（二）磨损

由于滚道和滚动体的相对运动和尘埃异物引起表面磨损，不良会加剧磨损，结果使轴承游隙增大，表面粗糙度增加，降低了轴承运转精度，因而也降低了机器的运动精度，表现为振动水平及噪声的增大。

（三）擦伤

由于轴承内外滚道和滚动体接触表面上的微观凸起或硬质颗粒使接触面受力不均，在不良、高速重载工况下，因局部摩擦产生的热量造成接触面局部变形和摩擦焊合，严重时表面金属可能局部熔化，接触面上作用力将局部摩擦焊接点从基体上撕裂。

（四）断裂

当轴承所受载荷、振动过大时，内外圈的缺陷位置在滚动体的反复冲击下，缺陷逐步扩展而断裂。

（五）锈蚀

水分或酸、碱性物质直接侵入会引起轴承锈蚀。当轴承内部有轴电流通过时，在滚道和滚动体的接触点处引起电火花而产生电蚀，在表面上形成搓板状的凹凸不平。

二、滚动轴承的失效过程

轴承失效通常划分为四个阶段：

（一）第一阶段：轴承的超声频率振动阶段

轴承最早期的故障是表现在250kHz～350kHz范围的超声频率的振动异常，随着故障的发展，异常频率逐渐下降移到20kHz～60kHz，此时的轴承微小故障可被冲击包络和声发射的方法检测到，冲击包络值最大可达0、5gE（加速度包络，振动分析中表示振幅的一个加速度指标）。

（二）第二阶段：轴承的固有频率振动阶段

随着轴承的运转，轴承滚动表面会产生轻微的缺陷，这些轻微缺陷引起的振动会激起轴承部件的固有频率（fn）振动或轴承支承结构共振，一般振动频率在500Hz～2kHz。同时该频率还作为载波频率调制轴承的故障频率。起初只能观察到这个频率本身，后期表现为在固有频率附近出现边频。如果用加速度包络法检测会发现其包络值会上升至0、5～1、OgE左右。此时，轴承仍可安全运转。

（三）第三阶段：轴承缺陷频率及其倍频振动阶段

随着轴承微小缺陷的进一步扩展，轴承缺陷频率及其倍频开始出现，随着轴承磨损的进一步发展，更多缺陷频率的倍频开始出现，围绕这些倍频以及轴承部件固有频率的边频带数量也逐步上升。此时轴承的振动已经比较明显，应考虑尽早更换轴承。

（四）第四阶段：轴承随机宽带振动阶段

轴承已经接近完全失效，轴承的寿命已经接近尾声，甚至工频也受其影响而上升并产生许多工频的倍频，而原先离散的轴承缺陷频率和固有频率开始"消失"，取而代之是随机的宽带高频"噪声振动"，高频噪声振动和包络值有所下降，但就在轴承最终失效前，包络冲击值会大幅上升。

三　、滚动轴承的振动特征分析方法

（一）　特征参数法

特征参数法的优点在于仅有少数指标用于解释轴承的状态，　结果分析简单和方便。在滚动轴承诊断中常用的特征参数包括有效值、峰值等各种时域特征参数和重心频率等各种频域参数。

（三）　频谱分析法

滚动轴承的振动其频率成分十分丰富，　既含有低频成分，又含有高频成分。每一种特定的故障都对应特定的频率成分，　需要通过适当的信号处理方法将特定的频率成分分离出来，　从而指出特定故障的存在。

（三）包络法

包络法的优点包括它能区分同时发生在同一个轴承中的数种故障特征的特征，将与故障有关的信号从高频调制信号中取出，　从而避免了与其它低频干扰的混淆，　具有极高的诊断可靠性和灵敏度。

当轴承某一元件表面出现局部损伤时，在受载运行过程中要撞击与它接触的表面而产生冲击脉冲力。由于冲击脉冲力的频带很宽，包含轴承组件、轴承座、　机器结构及传感器的固有频率，　所以必然激起测振系统的共振。因此，测得的振动加速度信号包含着多个载波共振频率，　以及调制于其上的故障特征频率和其谐波成分。从而可以根据实际情况选取某一共振频率为中心，使微弱的轴承故障信号搭载在高幅值的谐振频段传递出来，再对所测信号进行绝对值处理，之后采用低通滤波，即可获得调制信号的包络线，然后进行快速傅立叶变换FFT，即可得到包含故障特征频率及其倍频成分的低频包络信号，　对包络信号进行频谱分析就可以很容易地诊断出轴承的故障来，这个过程也称为共振解调。

四、结语

了解轴承故障的形式和轴承故障的发展阶段，对于诊断轴承故障是十分必要的。掌握轴承故障诊断的分析原理和方法是准确诊断轴承故障的前提。

参考文献：

[1]赵晓玲、滚动轴承故障振动检测方法[J]、重庆科技学院学报，2007、

故障检测与诊断篇2

【关键词】汽车，发动机，电控系统，诊断

一、故障征兆的模拟检测与诊断

（1）振动法。当振动可能是引起故障的原因时，即可用振动法进行试验。基本方法如下。①连接器。在垂直和水平方向上轻轻摇动连接器。②配线。在垂直和水平方向上轻轻摆动配线。连接器的接头、支架和穿过开口的连接器体等部位的配线都应仔细检查。 ③零部件和传感器。用手轻拍装有传感器的零部件，检查是否失灵。

（2）加热法。如有些故障只在热车时出现，可能是由有关零部件或传感器受热而引起的。可用电吹风机或类似加热工具加热可能引起故障的零部件或传感器，加热后再检查是否出现故障。

（3）水淋法。当有些故障是在雨天或高湿度的环境下产生时，可以用水喷淋在车辆上，检查是否发生故障。

（4）电器全接通法。当怀疑故障可能是因用电负荷过大而引起时，可接通车上全部电气设备，检查是否发生故障。

二、利用简单仪表检测诊断

（1）用万用表检测诊断的一般原则。①除在测试过程中有特殊指明者外，不能用指针式万用表测试ECU和传感器，应使用高阻抗数字式万用表（内阻应不小于10kΩ）或汽车专用万用表。②首先检测熔丝、易熔线和接线端子（连接器）的状况，在排除这些部位的故障后再用万用表检测。③在测量电压时，点火开关应处于“ON”位置，蓄电池电压应不小于11V。④在用万用表检查防水型连接器时，取下防水套。表笔插入连接器检查时，不可对端子用力过大。⑤测量电阻时要在垂直和水平方向上轻轻摇动导线，以提高准确性。 ⑥检查线路断路故障时，应先脱开ECU和相应传感器的连接器，然后、测量连接器相应端子间的电阻，以确定是否有断路或接触不良故障。⑦检查线路搭铁短路故障时，应拆开线路两端的连接器，然后测量连接器被测端子与车身（搭铁）之间的电阻。电阻值大于1M时表明无故障。⑧在拆卸发动机电控系统线路之前，应首先切断电源，即将点火开关断开（ OFF），拆下蓄电池负极搭铁线。⑨测量两个端子或两条线路间的电压时，应将万用表的两个表笔与被测的两个端子或两根导线接触；测量某个端子或某条线路的电压时，应将万用表的正表笔与被测的端子或线路接触，而将万用表的负表笔与地线接触。⑩检查端子、触点或导线等的导通性，是指检查端子、触点或导线是否通路。

（2）用万用表检测的基本操作方法。①电阻测量方法。将万用表置于电阻挡的适当位置并校零后，即可以测量电阻值。电控系统的元器件的技术状况，都可以用检测其电阻值的方法来判断。②直流电压测量的方法。将万用表选择在直流电压挡，将表笔接至被测两端。用测量电压的方法可以检查ECU所发出的各种控制信号电压、电路上各点的电压以及元器件的电压降。③断路（开路）检测方法。如果如图1所示的配线有断路故障，可用检查导通性或检查电压的方法来确定断路的部位。

a、检查导通性方法。首先脱开连接器A和C，测量它们之间的电阻值，如图2所示。若连接器A 端子1与连接器C端子1之间的电阻值为无穷大，则它们之间不导通（断路）；若连接器A端子2与连接器C端子2之间电阻值为0，则它们之间导通（无断路）。

然后脱开连接器B，测量连接器A与B、B与C之间的电阻值。若连接器A端子l与连接器B端子1之间的电阻值为O，而连接器B端子l与连接器C端子1之间的电阻值为无穷大，则表明连接器A端子1与连接器B端子1之间导通，而连接器B端子l与连接器C端子1之间有断路故障存在。

b、检查电压方法。在ECU连接器端子加有电压的电路中，可以用检查电压的方法来检查断路故障，如图3所示。在各连接器接通的情况下，ECU输出端子电压为5V 的电路中，依次测量连接器A端子1、连接器B端子1、连接器C端子1与车身（搭铁）之间的电压，如果测得的电压值分别为5V、5V 和OV，则可判定在连接器B端子1与连接器C端子l之间的配线有断路故障存在。

④短路检查方法。如果配线短路搭铁，可通过检查配线与车身（搭铁）是否导通来判断短路部位，如图4所示。

三、利用故障自诊断系统检测诊断

发动机电控系统的ECU内部一般都有一个故障自诊断电路。它能在发动机运行过程中不断监测电控系统各部分的工作情况，并能检测出电控系统中大部分的故障，将故障以代码的形式存储在ECU的存储器内。维修人员可按照特定的方法将故障代码读出，为检测与诊断发动机电控系统提供依据。读取ECU内存储的故障代码的方法有两种：一种是利用微机故障检测仪（亦称解码器），另一种是用人工的方法（随车故障自诊断）。下面分别介绍这两种方法。

故障检测与诊断篇3

关键词：暖通空调；故障检测；故障诊断

引言：随着暖通空调技术的发展，暖通空调系统的故障检测与诊断也得到了广泛研究，其起源可追溯到上世纪90年代。关于暖通空调系统的故障检测与诊断，其关键就在于对暖通空调系统故障的研究，建立起故障发生的特征与故障本身之间的联系形成故障诊断模型。利用成立的模型来对暖通空调的故障进行辨识就是暖通空调系统的故障检测与诊断。现如今，相较于国外对暖通空调故障的研究，我国还处于起步阶段，由于研究时间较晚，科技手段也较落后，对于暖通空调系统故障的研究大多只局限于传感器故障研究，远不如国外故障研究的类目众多。

一、暖通空调系统的故障研究

关于暖通空调系统的故障，其故障形式多种多样，由于暖通空调系统中含有许多的设备和零配件，系统之间互相关联，极为复杂，而暖通空调系统中的每一个部件都可能发生故障，根据统计，其中大部分故障为电气故障，还有少数机械故障和管道阀门配件类的故障。关于暖通空调系统的故障成因，由于系统复杂性难以确定，但是暖通空调系统的故障并不会产生危险，只是会使暖通空调系统的性能受损，影响用户的使用效果，还有就是增加设备系统的能源消耗。关于暖通空调系统的故障检测与诊断，其困难就在于暖通空调系统的复杂性。暖通空调系统是一个整体，它将系统之中的配件和设备，利用管道相互连接，可以说，暖通空调系统中的配件是有着联系的，配件之间是连结共生，相互影响的。

二、暖通空调系统的故障类型

暖通空调系统的故障除了自然老化而引起的故障还有因设计问题引起的故障，故障类型复杂且多，但大致分类可以分以下几点：首先，按系统故障的性质分类可分为自然故障和人为故障。自然故障是指因自身问题而导致的系统运行故障，而人为故障自然是指因人为损坏产生的系统故障。其次可以按照故障的严重程度来分，分为软故障和硬故障，软故障就是系统配件因为使用而积累损伤，表现为老化受损，从未导致配件的部分性失效或者使用效果降低的故障。而硬故障就是指设备，配件等彻底损坏，完全失去功效的情况。软故障的发生不像硬故障一般发生得迅速突然，且破坏性较大，软故障的故障发生是循序渐进的，隐蔽性较强，所以相较于软故障，硬故障的检测与诊断较为容易。最后按故障发生的配件分，暖通空调系统的故障又可细分为组件故障和传感器故障。组件故障是指暖通空调系统的组成设备发生故障，冷水泵或新风机发生故障就可以归于组件故障。传感器故障就是暖通空调系统中的各类传感器出现的故障，可能是数据采集的精度下降，也可能是完全没发挥作用。

三、暖通空调系统的故障辨识

（1）基于规则的专家系统故障辨识。这种故障检测与诊断的方法的应用较为广泛，涉及领域也较广，主要原理就是依靠对故障研究的历史信息，利用IF-THEN的规则能，表现故障表征与故障信息的特征之间的联系，通过电脑程序来进行检测与诊断。（2）基于模型的故障辨识。这一诊断方法是采用数字逻辑电路结构以及传输方式来对系统的各个层次进行故障检测，虽然故障诊断较为精准，但是由于计算复杂，所以故障辨识的效率并不高。（3）基于故障树的故障辨识。（4）基于案例推理的故障辨识。案例推理是通过同类型故障案例进行推理诊断的方法。缺点就是需要一定数量的案例，适用于变因不多的故障。（5）基于模糊逻辑的故障辨识。模糊逻辑是根据经验值和模糊数据构成模糊矩阵，再以模糊逻辑结合算法进行全面判断。（6）基于模式识别的故障辨识。模式识别主要是对正常运行模式与故障模式进行区分，通过两者的不同变量进行故障诊断。（7）基于小波分析的故障辨识。小波分析依靠对异常的工作信号所发回的信息进行分析，小波分析的故障检测适合做信号处理。（8）基于神经网络的故障辨识。这一方法通过大量相互关联的神经组成的网络来进行故障检测与诊断。（9）基于遗传算法的故障辨识。遗传算法的理念是根据自然界适者生存的法则，采用模糊区间的推理方法，运用遗传算法进行故障检测。

结语：随着暖通空调的快速发展，暖通空调的应用可以说渗透在社会的方方面面，暖通空调系统的故障检测与诊断有着不可估量的发展前景，其未来的发展必然向着高精度，高科技和高效率的方向。通过暖通空调系统故障检测与诊断实现暖通空调系统更好，更节能的优化发展，减少暖通空调设备的能耗，带来经济与节能的双重收益。

故障检测与诊断篇4

关键词：故障诊断；知识模型库；神经网络；融合推理

水电机组状态监测系统通过对机组各种参量的实时检测和监视，综合设备历史状况，能对机组作出故障诊断和趋势预报，及时评估设备性能，利于水电厂制定合理的设备检修维护制度，从而达到延长检修周期，缩短检修时间的目的。

1水电机组故障诊断特点

水电机组故障诊断主要包括水轮机诊断和发电机诊断，二者互为关联。

水轮机诊断包括：轴系、叶轮、叶片、导轴承、润滑系统、支撑系统、控制系统等部位故障的诊断。主要故障特征包括：油箱油位的升高和降低、油温的升高、轴瓦平均温度升高、轴瓦温度上升率、摆度升高、轴承振动升高、振动和摆度随转速、负荷变化的趋势、有无负荷的振动情况。

发电机诊断包括：定子线圈、定子磁心、转子、轴系等部位故障的诊断。定子线圈的诊断采用局部放电法（脉冲高频容量）用于检测线圈、线棒、线棒支撑的绝缘情况及线圈断路。定子铁芯和转子的诊断运用一组气隙测量传感器监测定子孔径和转子圆周、偏心所造成的动态气隙情况。

检测的参数一般有：机架振动、摆度、温度、电量、气隙、绝缘监测、气蚀、压力脉动等。

对于诊断导轴承、推力轴承以及其它一些复杂的故障，诊断系统要综合考虑分析各检测参数。

2故障诊断系统结构

机组故障诊断系统包括数据预处理和数据规范化、信息处理、故障诊断知识建模、故障检测、故障分离与估计、故障分类评价和决策、知识模型库、数据库、智能决策支持系统、人机对话界面、监控中心等。故障诊断系统构成见图1。

数据预处理和数据规范化模块对在线采样的可测变量先进行预处理以消除噪音，然后将其转化为规范数字信号输入数据库中。

信息处理、故障诊断知识建模模块将从机组录入的振摆、水压脉动等信号进行再处理并建成知识模型库。

知识模型库、数据库在故障检测、故障分离与估计、故障分类评价和决策模块实时起支撑性作用。

智能决策支持系统模块负责对机组不同的运行状态选择哪种或哪几种诊断方法，以及各诊断方法之间的集成，给出相应的故障处理方案，和优化运行决策与检修计划决策，并对知识模型库中的知识进行协调调用。

人机对话界面、监控中心分别负责机组信息的输入与输出，包括深层和浅层知识的录入、故障信息的输出，以及在判定故障时启动保护措施，通过执行机构去完成。另外还有数据的报表输出及打印等功能。

故障检测与诊断篇5

故障诊断技术是指利用科学的方法对机电设备进行测试分析和诊断，在实际工作中，故障诊断技术属于机电设备的一种防护工作，因为故障诊断技术是在机电设备运行中通过检测仪器检测出各种参数信息，与标准参数进行对比后，如发现异常，则证明设备存有故障，经调节后，使检测出的各种参数恢复标准状态。

1、1故障诊断技术的类别故障诊断技术可以分为五大类别:①数字模型技术。通过事先构建出的数字模型，将设备中数据信息的变化直观地反映出来。通过对正常数据信息的对比，能够掌握设备的运行状态。②信息采集技术。信息采集技术主要是针对各种信息进行采集，通过采集后的信息对比，能够发现设备的故障问题，并通过信息针对故障部位进行维修。③信息处理技术。对采集到的信息进行筛选与处理，对参数正常的信息进行过滤，保留故障信息。④识别技术。在信息采集完成后，通过信息的识别和分析对采集到的信息进行处理。⑤诊断与测算技术。在信息识别后，对设备的故障、使用及寿命等进行诊断和测算，防止再次发生设备故障问题。

1、2故障诊断技术矿山机电设备的故障诊断技术分为两种:测试分析和理论诊断。对机电设备故障出现的原因、位置和故障程度进行诊断，根据诊断结果制定维修方案，维修方案中也包括日后的维护与防范措施。这种方式能够将机电设备的参数确定，并且预测出机电设备安全范围内的工作时间和稳定性，对出现的异常现象进行评价，既能分辨出故障类型、程度，也可以预测出故障隐患问题。由于矿山机电设备的工作环境比较特殊，所发生的故障信息也有一定的特殊性。

1、3故障诊断的步骤机电设备故障诊断的步骤为:对机电设备建立模拟模型，通过传感器对其进行数据采集，然后对数据进行分析和处理，判别出故障类型和运行状态，最后制定故障诊断方案。

2故障诊断技术在矿山机电设备维护中的应用

2、1主观诊断在机电设备中均配备相应的故障诊断仪器，通过具有多年工作经验的工作人员使用故障诊断仪器对故障进行诊断，通过对机电设备的检查、设备参数的调整、对故障的分析以及维修等工作，使机电设备的故障能够快速解决。但是，这种方法对故障诊断人员的要求过高，虽然简单，但是可靠性低，对诊断的结果难免存在主观意识，如果出现误判，则对机电设备的运行与维修都产生影响。

2、2仪器诊断法机电设备中故障检测的监测仪器有很多种，如示波器、频谱仪等，监测仪器能够对机电设备的震动幅度、频率、位置、转速以及温度、压力等参数进行检测，并显示出结果。通过软件对结果进行分析检测，来判断机电设备是否出现故障。判定方法可以将当前数据和历史数据进行对比，数值多或少都代表机电设备存在故障问题。这种诊断方法，需要大量记录采集到的信息、机电设备的历史参数、对比参数等，面对复杂多变的矿山机电故障问题，此方法略显复杂。

2、3无损坏检测技术无损检测诊断技术在监测过程中不会对机电设备造成影响，虽然监测的部位属于机电设备的主体或金属材料内部、零件之间的结合等复杂且隐蔽的部位，此种检测诊断技术应用超声波技术、射线照相技术、表面缺陷等技术，不会对机电设备造成影响。在实际操作过程中，技术性较强，结合了计算机技术、传感器技术以及分析技术等，同时此技术的费用相较于其他检测技术费用较高，目前我国所使用的故障检测技术中鲜有人使用此种技术，但这是故障诊断技术的一个发展方向。

2、4智能诊断技术矿山企业中，对机电设备的信息采集、分析、处理等技术均属于智能化。智能化故障诊断技术是自动采集数据技术和处理数据技术的结合，将人工的理论和方法输入到计算机中，通过计算机对机电设备的故障进行诊断，整个诊断过程中无需工作人员在场，完全实现智能化。目前此种诊断技术已经是现代煤矿企业中机电设备最为普遍的检测技术。

2、5故障诊断专家系统矿山机电设备的故障十分复杂，并且不易发现，针对这种特点，单纯依靠一种诊断技术达不到系统、全面的检测和维修。通过故障诊断专家系统这一先进诊断技术，可以将机电设备中的故障检测方法综合，通过经验总结、建立模型、故障分析、故障处理等方面的结合，得到最为完整的诊断结果。

3结语

故障检测与诊断篇6

关键词：林业运输机械 变速器 故障检测 诊断排除

在我国的林业建设中，运输机械起到了极为关键的作用，在运输林业管理物资等方面发挥了重要作用。而在林业运输机械的日常运行中，不可避免的会发生一些机械故障，影响到机械的正常运行。尤其是林区的道路大多较为崎岖，地形相对较为复杂，这更是给运输机械的性能提出了更高的要求。其中变速器最为运输机械行驶过程中使用频率最大的一个部件，在林区的地形中行驶时常处于高速运转的状态，产生负荷较大，磨损就更加严重。因此在林业运输机械中，变速器是最容易出现故障的部位，严重时甚至会引发严重的事故。那么如何才能及时检测到变速器的故障进而有效排除呢？现本文就来详细探讨这一问题。

1、变速器跳档

1、1故障现象与原因

林业运输机械在某档位行驶过程中，当受到冲击载荷时，变速杆自动跳到空档位置，档位齿轮脱离啮合状态。故障原因有以下几点：变速器齿轮、齿套或同步器锥盘轮齿磨损过量，沿齿长方向呈锥形；变速器轴承磨损后松旷，变速器第一轴、第二轴与中间轴的平行度相差太大；变速器齿轮啮合长度不足，尤其是内外齿环的啮合长度不足更易引起跳档；变速器二轴花键齿与滑动齿轮花键槽磨损松旷；自锁装置磨损严重或弹簧过软、折断；同步器锁销松动或同步器散架。

1、2 故障诊断与排除

由于跳档一般都是发生在档位较高时，在经由外界因素使其发生冲击震动时方能发现。为了尽早的判定变速器是否有跳档的现象发生，一般可以通过下述方法来实现：首先在行驶的过程中，快速改变车速，如突然加快或减慢车速来查看是否有跳档；利用上坡的时段，轻点制动，若在平路中行驶也可在中速与高速之间轻点制动来查看是否跳档；若行驶的道路较为颠簸，也可利用此空隙来查看是否有跳档。

在排除跳档这一故障的时候，首先要先检查运输机械的变速器是否有松动的迹象，若变速器固定牢靠，就要拆除变速器的前盖，查看齿轮之间是否因长期磨损而形成锥形状态。另外，若果跳档的部位是在滑动齿轮处，就应该检查第二轴上的花键是否与键槽配合良好。在变速器挂档时，变速器杆阻力较小或无阻力，且该档跳档，一般是变速叉轴自锁装置失效。这时应检视自锁钢球和变速叉轴上的凹槽是否磨损过甚、自锁钢球弹簧是否过软或折断；挂档时，若变速杆的移动距离变短，且出现跳档，一般是变速叉磨损或向一侧弯曲变形造成齿轮啮合深度不够而引起跳档。

2、变速器乱档

2、1 故障现象与原因

故障现象有：变速杆不能挂入应挂的档位或挂入后不能摘入空档；一次能够挂入两个档位；放松离合器踏板后，发动机熄火，同时听到撞击声。故障原因有以下几点：变速杆球头限位销松动、折断、脱落或球头磨损过多；变速杆球节与座孔磨损严重或变速杆下端与换档叉导块凹槽磨损过多；换档叉轴上互锁凹槽、互锁球销等严重磨损，导致互锁装置失效；变速器第二轴前端滚针轴承烧结，使第一轴与第二轴联成一体。

2、2 诊断与排除

对于变速器发生乱档这一故障的诊断与排除方法一般有：以变速杆中心线转动变速杆，若能成圈转动，证明其球头限位销磨损或脱落；摆动变速杆，若摆动幅度大，证明限位销磨损过多；若变速杆可以同时挂入两个档位，证明换档叉轴上互锁装置失效；当挂档后不能脱入空档，若变速杆可以转动而引起错位，则属于变速杆下端下换档叉导块凹槽磨损过多或变速杆球与座孔严重磨损；若变速杆摆动幅度大，证明变速杆下端脱出换档叉凹槽；若只有挂入直接档能行驶空档也能行驶而其他档位均不能进入啮合，则应检查第二轴前端的滚针轴承是否烧结而使第一轴和第二轴联成一体。

3、变速器换档困难

3、1 故障现象与原因

变速器换挡困难是在林区山路行驶中，运输机械较常出现的故障。换挡困难的表现主要有：很难将预期的挡位挂上，甚至是不能挂上档；挂档的过程中会有类似齿轮撞击的声音，就算是勉强将挡位挂上，也很难再将其摘下，或者摘不下。当这种故障发生却不能及时发现并排除的话，在林区崎岖的道路中行驶是非常危险的。在分析其原因后发现，当变速器发生以下状况时，就会出现换挡困难的现象：变速叉轴发生弯曲或者变形严重；自锁或互锁钢球破裂、毛糙卡滞，锁止变速叉轴弹簧过硬；变速杆调整不当或损坏。

3、2 诊断与排除

为了能够及时发现变速器挂档困难这一问题，这就需要驾驶员经常对运输机械进行定期排查检验，首先应先检查当离合器是否能够完全分离、齿轮油的质量是否符合要求以及齿轮的数量是否齐全等问题。当这些部位都正常时，就需要对以下几点部位进行检验：

检查变速杆及远距离操纵机构调整是否合适，有无变形，卡滞现象；拆下变速器盖，检查变速叉轴是否弯曲变形，进而检查自锁和互锁钢球是否损坏，锁止变速叉轴弹簧是否过硬；如以上检查均正常，对于安装同步器的变速器，还应检查同步器是否损坏。主要检查同步器锥面螺旋槽是否磨损严重，同步器是否散架，同步器滑块是否磨损过多，同步器弹簧弹力是否过弱等。

4、变速器发响

4、1 故障现象

当运输机械的变速器处于挂空挡的状态时，若有杂音出现，而在将离合器闭合的时候，杂音就会消失，这种情况下，就说明变速器有了故障，除此之外，若变速杆处于其他档位时也有杂音出现，低速档时杂音大，高速档时杂音小或消失，在各个档均有杂音出现等等，也都表示变速器出现故障。这些故障的产生大多是因为齿轮磨损较严重，或齿轮发生变形，或者换挡杆的固定螺丝出现松动等原因。

4、2诊断与排除

发动机空转时，变速杆处于空档位置，发出“挡嘟”的异响，当拉紧手制动器后响声增大，踩下离合器踏板后响声消失，一般是常啮齿轮啮合不良造成的；在变速杆处于空档位置运转时，异响不明显，在起步或换档的瞬间有强烈响声，但在离合器结合后响声消失，证明变速器第一轴的前轴承损坏；当挂入某档，响声严重、明显，说明该档齿轮磨损严重。若该档是新更换的齿轮，则说明齿轮啮合不良，待使用一段时间后会有好转；若变速器各档位都有“嘎啦、嘎啦”的响声，在加速时又变为“嘎、嘎”的响声，就应检查变速器的基础件轴、齿轮、花键等是否磨损严重而使其形状和位置公差超差。

故障检测与诊断篇7

关键词：变电站；高压开关柜；绝缘性能；检测；故障诊断

中图分类号：TM63 文献标识码：A

要想达到电气设备故障检测与诊断的安全、合理与高效，就要加强对其绝缘性能检测，为设备创造一个安全合理的运行环境。众多的工作经验表明，电力系统各项设备出现故障时，多源自绝缘故障，绝缘故障会引发电气设备绝缘性能下降，从而出现多种故障问题。对此，需要掌握开关柜绝缘性能检测与故障诊断技术，以此来提高故障检测工作效率，带来预期的检测效果。

一、超声波与TEV检测技术

开关柜绝缘性能的变质可能造成局部放电问题，逐渐的效应雷击可能导致绝缘介电性能慢慢发生变质、受损，甚至出现绝缘击穿问题。

1、超声波检测技术。局部放电伴随着一定量电荷的放出与转移，一旦出现局部放电，其附近电场应力、机械应力以及粒子等都将走向非平衡，从而出现震荡，动态变化等问题，也能引发附近介质的扰动现象。局部放电的初始现象为：出现较弱的火光，此时所释放能量较小，随之将出现相对激烈的电弧放电。经科学研究证实忽略空气密度以及声速情况下，声压的平方同声能量间呈正相关，对此可以通过超声波信号的声压变化代表局部放电释放能量的变化，对应能够测得放电高低。

2、 TEV检测技术。局部放电所带来的电磁波，将途径金属箱体接缝位置逐渐向外传输，对应会出现一个暂态电压。TEV检测原理为：当高压开关柜对地绝缘处出现局部放电，导电系统和接地金属中间则将出现一些电容放电量，但是较小，放电持续较短，对应的放电量通常达到1000pC，而且一般要达到10ns，对应出现100mA电流。电气特点一般受分布电容等影响。对此，应该将其视作金属板，缝隙和地面中间的距离就是传输线。具体如图1所示。局放时，电磁波自放电点朝着外部传输，此时放电电流值和电磁波电压之间有密切关系，在忽略损耗情况下，阻抗需要按照下面公式计算：Z0=

Z0――阻抗，L――传输线自感，C――传输线电容。

经实验得出，局放所出现的TEV信号，和局放激烈度和放电点的距离等存在密切关联，这样就能够借助特定的探测设备来加以探测，凭借对局放TEV信号的检测，能够实现开关柜中设备局放的测试，也能对应锁定局放位置。

二、开关柜绝缘性能检测与故障诊断系统的应用

高压开关柜绝缘度下降的成因来自于多方面，例如：绝缘体质量不达标、空气间隙不达标，外界环境的不良干扰等，同时，由于遭受雷击过电压的不良影响等，都可能影响开关柜绝缘性能。开关柜安装在配网系统，要承受多方电压，可能面临多重威胁，对此，有必要创建一个绝缘性能检测与诊断系统。此系统主要应用对比性检测技术，也就是通过对比单个开关柜和之前已经得出的检测数据、以及同类开关柜的检测数据，当发现检测数据较大超出合理范围，意味着其出现了放电现象，从而预测出故障问题。检测过程中必须认真记下设备故障的具体信息，从而为放电的研判提供依据。诊断系统的构造图如图2所示。

故障诊断系统大体包括三大子系统，具体是指：被测设备、传感器、数据采集系统，通常位于主机部分，故障处理与诊断系统主要依靠PC软件，通常位于主控室。

实践应用：某220kV变电站，经检测得出开关柜后方局部放电检测值超出常规数值，达到31dB，放电处于开关柜后方左下部。将设备断开电力电源供应，对应核对开关柜，分析其局放现象，经检查得出开关柜面板左下方出现问题，具体问题为：C相电缆头处的螺丝出现变松现象，从而出现了局部放电现象，通过拧紧螺栓，以此为基础进行测试，幅值则有所下降，回归到了正常数值。图3为螺栓松动图示。

三、分析检测数据和趋势

1、统计分析。所谓的统计分析法，就是相同开关室中开关柜局放检测，对所得的TEV数据加以归类、统计，再对应判断检测结果。实际的局放检测影响因素包括：工作电压、绝缘物、环境条件等的影响，一切影响性因素都容易导致错误的检测结果。

2、动态判据。根据统计分析以及趋势的预测等，可以按照以下程序来判断开关柜局放：第一，初始判据。综合统计各个N面开关柜的状态，故障类别，根据统计得出的数据等来对应核算出故障率。第二，统计分析。测试一切N面开关柜局部放电状态，正确选择开关柜，Nxa%面为首选，同时，取其中数值最小的作为对比值A。第三，趋势分析。相隔一段时间后，要第二次测试各个N面开关柜，取检测数值最大的Nxa%面开关柜，同时，同样取数值最小的充当比较值B，对比B和A、此时可以进行下面的对比分析：BA，则要重点考虑下方因素：开关柜负荷略微上升，背景干扰有所加强，温湿度超标，开关柜受到了深入污染。B=A，开关柜负荷，温湿度状况以及开关柜污染度等大致相当。意味着开关柜相对稳定、健康。第四，明确判据数值。参照开关柜通常运转概况来明确A值或B值是判断依据，因为开关柜附近环境可能对局放带来一定的干扰。所以，实际的判断值应该将-2dB与+2dB纳入考虑范围，在根据以上流程来明确研判数据数值。反复的对比分析后，创建其一个地区开关柜检测的数据信息，最后形成科学合理的数据。

实践运用：某开关柜正常U型巡查过程中查出主变开关柜处出现明显震动，却无法精准地进行定位，通过局放检测最终发现开关柜局放扩大到56dB，最终查明放电点处于开关柜上端排线透墙的位置，利用故障检测系统进行测试，最终查明母排固定螺栓顶在导电触头处，从而使得接触面达不到预期标准，引发局部放电现象。

结语

变电站高压开关柜绝缘性能检测与故障诊断需要先进的故障定位技术的支持，其中TEV技术为科学的技术，其应用能够有效调整电气设备以往的局部放电检测模式，从而为电力设备状态检测供应了具体的数据。这一故障检测模式有下面的优势：装置的投切运行能够维持电气设备的安全运转，可以实现持续的自动化监测，检测能够有效抵御干扰。

参考文献

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[2]恒，谈克雄、电绝缘诊断技术[M]、北京：中国电力出版社，1999、

[3]苑舜、高压开关设备状态监测与诊断技术[M]、北京：机械工业出版社，2001、

故障检测与诊断篇8

关键词：模拟电路；故障诊断；测试技术

中图分类号：TN710 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 10-0029-01

电子电路故障诊断通常分为模拟电路故障诊断和数字电路故障诊断两种。伴随信息技术和数字技术的快速发展和广泛应用，数字电路故障诊断取得显著的成绩。但模拟电路故障则因为故障模型相较复杂，元器件数据容差导致的故障模糊性强，以及模拟电路中的广泛非线性问题等均加大了故障定位的难度。而与此同时，模拟电路是否存在故障，与电子设备可否正常运行息息相关。为此，本文结合模拟电路故障诊断中存在的问题，对诊断方法和测试技术的应用进行了分析。

一、模拟电路故障

模拟电路故障是指模拟电路运行过程中，由于电路某个器件的参数发生改变所导致的整个电路无法正常继续运行。模拟电路中出现故障的状况不尽相同，可归为硬故障、软故障两大类，硬故障就是电路运行中常出现的短路，开路等状况，而所谓的软故障是指由于电路内部某个器件的参数错误而导致的故障。

二、模拟电路故障诊断过程中存在的问题

1、电路内器件容差不定，无法确保诊断结果的准确率

2、线路故障存在多样性，加大故障模拟的难度

3、集成电路中可测试节点过少，无法准确诊断其故障原因

三、传统的模拟电路故障诊断方法及检测技术

传统的模拟电路故障诊断方法根据其诊断目的、模拟形式、测试过程、电路性质、数学方法、激励信号类型、测量响应等多个方面进行模拟电路的故障诊断和检测。

在常规模式电路故障检测方法中包含了三种技术的运用，分别为测前模拟检测、测后模拟检测，近似技术。首先，测前模拟检测是现在常规模式电路故障检测中最为常用的一种，它主要运用的是故障字典法及似然法，故障字典法是运用电路测试前，它的原理主要是针对计算机模拟电路工作时出现的故障，进行统计与之相对应的出现故障的信号及相关故障的特征表现，而后再根据故障字典法所记录的相关信息数据对电路故障进行考究，从而确定电路出现的实际故障。其次，侧后模拟法检测也包含了两方面技术，一是参数识别技术，二是故障证实技术，参数识别技术可用于模拟电路中任意故障的诊断，而故障证实技术则是有针对性的进行多故障诊断，参数识别技术是将网路响应和电路的元器件参数有效结合起来，进行计算，从而得到一个参数值，若估测参数值与实际参数值出现偏差，则判定为是电路元器件出现了故障。而近似技术在常规模式电路故障检测中主要功能是在无法对电路进行全方面检测的情况下，通过以往的数据以及现状进行故障识别。

四、现代模拟电路故障诊断方法及检测技术

传统的模拟电路故障诊断方法及检测技术存在一定的局限性，为了更好的做好模拟电路故障诊断及检测工作，为了我国电子设备的进一步发展，现代模拟电路故障诊断方法及检测技术便应运而生了。

现代模拟电路故障检测方法结合了专家系统、人工神经网络、模糊理论及小波分析故障检测方法等四种检测技术，它是电路故障检测上的创新。专家系统其实就是将专家的一些理论知识及经验说法用特殊性的规则表现出来，在计算机上形成一个专家检测知识库，从而进行电路检测工作。人工神经网络可实现模拟人脑结构及人类整个认知过程进行模拟，从而完成电路中的信息处理，此技术适应性极强，并且内存知识储备大，有利于电路故障的检测。 模糊理论可根据出现的一个故障问题提出多个解决问题的策略，并且会自动根据其检测的模糊度进行故障轻重的排序，但其发展在电路检测中还存在一定局限性。小波分析故障检测方法可以说是模拟电路检测上的新发展，它是根据小波母函数在尺度上的来回伸缩平移来分析整个模拟电路的信号的，在模拟电路检测中无需复杂的系统化模型，就可以进行故障诊断测试，这样一来大大减少了检测的复杂，并且运算量很小，避免了计算中产生的误差。

五、总结

总之，模拟电路故障的诊断与数字电路故障的诊断相比，较为复杂和困难，因此在实际的诊断和测试时需要操作人员更为专业和认真，而且，随着科学技术的快速发展和实践经验的不断积累，对模拟电路故障的诊断和检测也得到了一定发展，传统的故障诊断及测前模拟检测、测后模拟检测，近似技术等故障测试技术的局限性已慢慢被现代的故障诊断，以及结合专家系统、人工神经网络、模糊理论和小波分析等4种故障检测方法取代，其大大简化了检测流程，大大降低了运算量，同时有效地避免了计算中可能产生的误差。

参考文献：

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[3]王铁宁、中小企业加强财务成本管理的建议[J]、现代经济，2010，5（07）：145-147、