西马力工业集团,往复设备状态维与预知维护介绍,西马力工业集团 西马力检测仪器公司 RC事业部 2013-5-1 ,全线产品与技术展示,1、振动、冲击脉冲技术； 2、电机静态分析、电机电流电压谱分析； 3、往复设备专业诊断技术：压力、超声、振动、温度分析、频谱,西马力检测仪器公司服务宗旨,为中国 企业提供先进的产品， 广泛的服务。 为客户提供 能使柴油机/发动机生产力更高、 可靠性更强、更符合环保标准的 先进方案！,让用户的投资得到最大回报,降低维修费用 减少停机时间 实现生产力的最大化 保护设备与资产 人员安全保障 遵从行业法规、规章制度,CMR往复设备维护系统,柴油机状态监测,能够检测什么？ 采集什么数据？ 在哪个位置采集？ 发动机报告 发动机数据,燃烧质量 爆震 失火 不平衡 点火提前 压缩泄漏 燃料消耗过大 辅助设备 油泵、水泵故障 框架基础振动,部件状况 喷射问题 阀门泄露 活塞环泄露 缸套、活塞环磨损、划伤 进排气口磨损 进排气口积碳 阀门导杆磨损 摇臂磨损 举升机构缺陷 凸轮磨损 活塞销或轴承问题,柴油机状态监测,可在不干扰工作过程情况下采集如下发动机数据： 气缸压力曲轴转角 振动曲轴转角 超声（高频信号）曲轴转角 其他过程读数 使用这些数据评估发动机的性能和机械状况。,什么是柴油机状态监测？,减少昂贵的、不必要的维护工作。 降低维护费用。 增加机械的可用性。 减少停机时间。 改善设备性能。,不进行测量就不可能做出改进！,柴油机状态监测的目的,连续监测 通常用于设备保护 信息可随时使用 实现费用昂贵 定期监测 通常用于诊断 分析可聚焦在特定的部件 确保有人在关注设备 适用于设备数量大的场合,柴油机状态监测的方式,发 动 机 诊 断,振动类型,自由振动 -受到外部激励之后产生的以固有频率进行振动的结构振动。 -举例: -阀开合时间产生的冲击 -十字头敲击 -废气排出 -参照于相位（曲轴角度）的发动机振动事件 受迫振动 -受到外部周期性激励力作用所产生的结构振动 -设备结构以受到的作用力函数的频率振动 -举例: -由于不对中或往复力产生的设备框架运动 -标准频谱分析,12,传统振动监测,由于往复设备振动十分复杂，在运用常规振动方法诊断机器动力性能故障时，随机信号、周期信号、冲击信号等混杂在一起，能从振动的原始数据中直接给出的信息十分有限。 传统振动的处理方法：时域征兆的提取，频域征兆的获取。,往复设备状态监测的特殊性,哨兵系统通过采集和实测柴油机表面相位振动信号，提取信号的特征参数，并对其进行分析与计算。实现了在不解体情况下，对柴油机活塞、气缸套之间的磨损、气阀漏气和主轴承磨损状况的诊断。柴油机各主要运动部件机械状态的好坏，直接影响其可靠性和利用率。 柴油机的机械状态进行监测与诊断，主要采用振动分析法、动态分析法、热力参数分析法（比油耗等）、油液分析法、： 相位振动分析法具有诊断速度快、准确率高、诊断部位准确和能实现在线诊断的特点。在内燃机的众多零部件中，容易产生故障的关键零部件有活塞、缸套、气阀、主轴承等运动部件，这些零部件受到机械冲击和热冲击，机械负荷和热负荷大，极易发生故障。因此，对活塞、气缸套的磨损、气阀漏气和主轴承的磨损诊断是柴油机振动诊断的中心工作。,专用数据,过程数据 告知过程信息 例如：进气温度和压力 相位数据 数据参照与飞轮位置/曲轴角度 例如：压力vs时间数据 非相位数据 仅以时间函数作为抽样方式 例如：涡轮增压器轴承加速度数据,常规振动检测办法,I-R KVG-48动力缸FFT数据,信号随机触发、频谱混乱、无明显征兆频率，无法分析,时域波形数据(ips位移),时域中出现重复信号，但特征不明显，分析存在困难,时域波形数据(gs冲击),相位数据：振动事件出现于特定曲轴角度下,相位振动和超声数据,5 Khz to 14 Khz 包络加速度 5 Hz to 10 Khz 加速度 35 Khz to 44 Khz 超声,发动机气门故障分析,振动时域分析,时域波形只能看出存在周期性的冲击信号存在，但是无法判断设备故障程度和故障根源。,振动频谱分析,经过傅立叶变换的振动频谱无法处理来自往复设备的复杂信号。,发动机气门故障分析,发动机分析：振动,整个发动机所有振动对比： 辨别有差异的气缸 辨别阀门、气口开关时刻 辨别燃料喷射器的开关时刻 串扰识别 检查各气缸的所有周期 辨别间隔和连续的事件,发动机分析：气缸信号,显示相关数据： 压力 峰值压力统计 低频振动 超声振动 发动机正时,发动机参数采集,加速度信号,发动机高频振动曲线,加速度信号,发动机原始振动曲线,压力信号,发动机压力曲线,6320便携式分析仪器系统,6320型便携式分析仪系列,6320/CA - 发动机燃烧与点火分析仪 动力缸峰值燃烧平衡与低速一体式发动机点火分析 6320/MA - 往复设备故障分析仪 往复式压缩机与发动机机械状况监测及故障排除 6320/DA - 柴油发动机分析仪 各类发动机性能，机械状况，振动特性监测。 6320/PA - 往复设备综合分析仪 往复式压缩机、发动机，旋转设备性能，机械状况，振动和经济分析。,便携式分析仪器系统, 6320/PA往复设备综合分析仪，键盘、背带 双槽电池充电器，三块锂离子电池 两个直流压力传感器及8英尺线缆 超声探头，橡胶声学探尖，6英尺线缆 加速度传感器，速度传感器，磁吸座， 6英尺线缆 红外温度传感器，6英尺线缆 无线曲轴角信号变送器，线缆 次级点火签，导线 初级点火导线（可选） 带轮工具箱,编码器组件,曲轴角编码器，键向传感器输入接头 正时灯，20英尺线缆 三脚架 驱动杆，插孔 示功阀扳手 通信线缆和用户手册 带轮工具箱,6320系列便携式分析仪外观,哨兵II代在线系统数据获取和处理模块,V-Guard监测物理量与计算,各通道总体振动 (in/s) 各通道峰值冲击 (gs) 相位振动 Modbus输出 API 670功能 -偏压监测 -警告, 危险, 系统运行不良，三种续电器输出 -冗余电源,输入 10 动力缸压力 上止点 (TDC)参照信号 单脉冲每度键相信号 歧管压力 输出 续电器连接 (可用户自定义 常开或常闭) TDC 输出 (单独) Modbus寄存符 （测量值和计算值） RS-485至Windrock软件,E-Guard监测物理量与计算,发动机转速 缸内峰值压力 (10个循环) 燃烧压力 峰值位置 (角度) 峰值压力标准偏差 不良燃烧循环百分比 燃烧提前循环百分比 燃烧滞后循环百分比 良好燃烧循环百分比 歧管压力(涡轮增压),E-Guard监测物理量与计算,动力缸压力曲线及峰值压力统计,发动机在线监测系统,自动分析功能,实时监测及报警功能 - 发送报警或诊断消息 - 快速状态、平衡和费用指示 智能自动诊断功能 - 生成表现故障的文本信息 -故障原因 相位动态数据分析 - 具有与便携式仪器相同的波形分析功能 - 理论曲线对比 性能报告 -平衡，指示功率，统计数据 趋势分析功能,On-Guard诊断软件功能,诊断软件 On-Guard WebView,诊断软件 On-Guard WebView,诊断软件 On-Guard WebView,文本信息,现场案例,内燃机气门故障分析,设备参数： 内燃机型号16SGT，缸数16个、V型排列、四冲程，功率2650马力，缸径10英寸、冲程10.5英寸，转速600900转/分。进、排气门和燃气门各一个，燃料为天然气，点燃式燃烧。用于驱动油田伴生气压缩机。 冷机状态下，16SGT内燃机进气门间隙标准0.018英寸，折合0.46mm；排气门间隙标准0.030英寸，折合0.76mm。,内燃机气门故障分析,气门间隙是指气门完全关闭时，气门杆尾端与摇臂之间的间隙。它的作用是补偿气门受热后的膨胀量。间隙过大：进、排气门开启滞后，缩短了进排气时间，降低了气门的开启高度，改变了正常的配气相位，使发动机因进气不足，排气不净而功率下降。 此外，还会使配气机构零件的撞击增加，磨损加快。无间隙或间隙过小：发动机工作后，零件受热膨胀，将气门推开，使气门关闭不严，造成漏气，功率下降，并使气门的密封表面严重积碳或烧坏，甚至气门撞击活塞。气门间隙的调整是通过调整摇臂上的螺钉来实现的。,现场案例,停机检查，右6缸排气门座约2/5圈偏磨，排气门磨出台阶，气门导管磨成椭圆形。如上图所示。,内燃机气门故障分析,现场案例,