故障分析论文范文

今天小编为大家推荐《故障分析论文范文(精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。【摘要】电力变压器故障诊断技术能够检测出变压器运行中发生的故障，并对故障类型做出准确判断。绝缘油试验就是一种很重要的故障诊断方法，该方法能够有效排查变压器的潜在故障，保障变压器的正常运行。我国对变压器设备的维护主要实行定期检修制度，依靠人工巡检的方法周期性的检验和维护电力设备，即对设备进行预防性试验。

第一篇：故障分析论文范文

汽车传动轴故障现象原因分析及故障排除

[摘要]本文介绍了汽车传动轴的故障原因、分析和判断以及排除的方法。

[关键词]传动轴;中间支承;传动轴凸缘;万向节十字轴

前言：新岭煤矿是露天煤矿，生产运输方式是采用汽车运输。全矿有运岩石车辆25台(北京中环：15台、豪威：10台)，运煤车辆4台(豪沃)以及生产服务车辆22台，总计达47台车辆。减少车辆故障，使车辆在完好技术状态下运行，是确保新岭煤矿安全生产的关键。

汽车传动轴的功能，是将不同心的部件连接起来并传递动力。一般说来，各部件的连接并不在一条直线上，而且在工作时，不断改变相互位置，传动轴是传递扭矩的，它同时解决了各连接部件不同心的问题以及它们之间距离不断变化的问题。当两个部件(发动机与变速器或变速器与后桥)发生相对位移时，它们仍然能够继续转动。

传动轴的常见故障有：传动轴、万向节和花键松旷;传动轴不平衡以及万向节十字轴及轴承过早磨损等。

1、传动轴不平衡、发响

1.1故障现象

车辆传动轴的不平衡，在行驶中会出现一种周期性的声响，车速度越高，响声越大，达到一定速度时，车门窗玻璃、方向盘均有强烈振响，手握方向盘有麻木的感觉。脱档行驶振动更强烈，降到中速，抖振消失，但响声仍然存在。

1.2故障原因：

传动轴弯曲、凹陷，运转中失去平衡;传动轴安装不当，破坏了平衡条件，或原来安装的平衡块丢失;各连接或固定螺栓松动;曲轴飞轮组合件动不平衡超差;万向节十字轴回转中心与传动轴不同轴度超差;传动轴花键套磨损过量。

1.3故障的判断与排除

传动轴不平衡，危及安全行车。如果出现传动轴不平衡的故障，可以采用下述方法判断：将车前轮用垫木塞紧，用千斤顶起一侧的中、后驱动桥;将发动机发动，挂上高速档，观察传动轴摆动情况。观察中注意转速下降大时，若摆振明显增大，说明传动轴弯曲或凸缘歪斜。传动轴弯曲都是轴管弯曲，大部分是由于汽车超载造成的。运岩石车辆由于经常超载运行，传动轴弯曲断裂的故障较多。更换传动轴部件，校直后，应进行平衡检查。不平衡量应符合标准要求。万向节叉及传动轴吊架的技术状况也应详细检查，如因安全不符合要求，十字轴及滚柱损坏引起松旷、振动，也会使传动轴失去平衡。

2、传动轴万向节十字轴及轴承过早磨损的原因及处理

造成节十字轴及轴承过早磨损的原因有：传动轴失去平衡;长期缺油，轴承润滑情况不好，油咀被堵塞;装配轴承时两端面间隙未按要求装配。过紧，转动时发热使滚针退火磨损;过松，转动时旷动冲击，使轴承早期磨损。

传动轴万向节故障主要是轴颈和轴承磨损及各轴颈出现弯曲变形，造成其十字轴各轴中心线不在同一平面上，或相邻的两轴中心线不垂直。由于万向节十字轴轴颈和轴承磨损间隙过大，十字轴在运行中产生晃动，使传动轴中心偏离其旋转中心线，使传动轴产生振抖现象和运行中传动轴发出异常响声的现象。磨损主要是缺少润滑引起的。

万向节十字轴轴颈和轴承的磨损，不应超过0.02---0.13mm，一般保持在0.01mm左右。如超过0.13mm，就产生传动轴振抖和发响现象。如果十字轴轴颈磨损出槽，槽又很深应进行修理或更换。如果采用堆焊和镶套处理，还要进行热处理和磨削加工。加工后要求各轴颈的不圆度在0.01mm，锥度(20米长度上不能大于0.01mm)。要检查相邻两轴线的垂直度，一定要保证垂直。加工修理后各轴颈的轴线应在同一平面内。

车辆行驶时，由于扭矩传递的方向一致、十字轴的受力方向也一致。久而久之，造成十字轴轴颈的单边磨损，随着时间的推移，十字轴受力的一面便会磨损加大，起槽以致于松旷发响。可以采取将十字轴在相对于原先位置转动90o再使用，这样可以延长使用时间。在组装时应注意将有油嘴的一面朝向传动轴，万向节叉应在十字轴上转动自如，不应有卡滞现象，也不应出现有轴向的间隙。在平时保养中应勤注润滑脂，防止由于缺少润滑脂造成十字轴轴颈和轴承的磨损。

3、传动轴、万向节和花键松旷

3.1故障现象

汽车起步时，车身发抖并能听到“咯啦、咯啦”的撞击声;当车速变换或高档低速行驶时，也有撞击声。

3.2故障原因

造成传动轴万向节和花键松旷发响的原因如下：传动轴各凸缘联接螺栓松动;长期缺油造成万向节十字轴及滚针磨损松旷或滚针破碎;传动轴花键齿与万向节滑动叉花键槽磨损松旷;变速器第二轴花键齿与凸缘花键槽磨损过度;中间轴承吊架固定螺栓松动。

3.3故障的判断与排除

车行驶中突然改变速度时，总有敲击声，多半是个别凸缘或万向节轴松旷。可以用手上下或圆周方向晃动传动轴来检查;放松手制动，用手晃动制动盘，如有松旷量，表明变速器第二轴花键轴与凸缘花键槽磨损松旷;起步行驶中，始终有明显响声且有振动，表明中间轴承支架固定螺栓松动严重;起步和变速时发响，高档低速行驶时更明显，多半是中间轴承松旷或花键轴与花键配合松旷;上述故障严重时应拆检修复。

传动轴花键副的早期损坏，归纳起来有如下几种原因：花键轴端部的堵塞，在车辆运行中损坏，油污、杂质进入加上润滑不良，早期损坏;个别传动轴制造质量问题造成损坏;润滑不足。

4、传动轴螺栓易松动的故障原因

传动轴螺栓松动的故障表现是螺栓松动后，重新拧紧不久，又出现了松动。引起传动轴螺栓松动的故障有以下原因：

4.1传动轴不平衡，造成传动轴运转中发生抖动，由于抖动而导致传动轴螺栓松动。由于没有根本解决问题，只作简单的紧固，使用不长时间又出现了松动。

4.2传动轴的连接件不符合要求，凸缘上的止口直经不符;凸缘螺栓孔的内经过大;使用不合格的传动轴螺栓等。上述这些不合格的配件会使配合间隙过大。当发动机的转速发生变化时，受剪切力的螺栓在孔中产生摆动，螺栓出现易松动现象。应特别提出千万不能使用普通螺栓。

作者简介

张广新(1959-)男，工程师，1983毕业于黑龙江广播电视大学，机电专业，现工作于龙煤集团鹤岗分公司新岭煤矿运输区，从事露天运输管理工作。

作者：张广新

第二篇：变压器的运行故障及故障诊断分析

【摘 要】电力变压器故障诊断技术能够检测出变压器运行中发生的故障，并对故障类型做出准确判断。绝缘油试验就是一种很重要的故障诊断方法，该方法能够有效排查变压器的潜在故障，保障变压器的正常运行。我国对变压器设备的维护主要实行定期检修制度，依靠人工巡检的方法周期性的检验和维护电力设备，即对设备进行预防性试验。本文从在线故障诊断和离线故障诊断两个方面介绍了油浸式电力变压器的故障诊断方法，并探讨了变压器远程监测技术在实际工程中的运用，研究了变压器故障诊断技术的发展情况。

【关键词】变压器; 在线故障诊断; 离线故障诊断; 远程监测;

目前实际工程中常用的变压器故障诊断试验项目包含：电气试验、油色谱分析、油化试验、局部放电试验、红外测温和绕组变形试验六类，这些检测项目对不同故障类型具有不同的灵敏度和有效性。如何科学合理地利用变压器的故障信息，准确判别变压器的故障类型和严重程度，是电力变压器状态检测和维修的关键。

本文基于實际中应用最广泛的油浸式变压器故障诊断法，分别从变压器在线和离线诊断技术对变压器故障诊断技术进行探讨，提出了变压器远程检测技术的运用和发展前景，为判别变压器受损情况和故障修复的技术发展提供依据。

1 电力变压器故障诊断的基础理论

变压器油色谱分析是反映油浸式变压器故障状况最重要、最直观的诊断方法，可以为变压器的故障判断提供可靠的依据。许多变压器故障诊断试验都是在变压器油色谱分析的基础之上进行拓展和延伸的。通过测量变压器油中溶解的各种气体成分和浓度的变化情况，就可以发现变压器内部可能存在的潜在故障，以便在变压器故障早期就能够及时进行维修。

合格的变压器油是澄清透明的矿物油，无杂质沉淀及固体悬浮物。如果变压器油在循环过程中受到污染或使用过久已经老化，变压器油色就会由澄清渐变为浅红色直至变为深褐色，并伴有沉淀物和絮凝物质产生。通常，变压器油呈浅棕色时就应该及时更换新油。当变压器内部出现故障时，变压器油的颜色也会发生变化。常见的变压器油变质现象中，若变压器油呈乳浊状，说明油中含水量过高;油色发暗，说明变压器油老化变质;油色发黑并带有异味，则说明变压器内部存在故障。

在进行故障诊断时，通过对变压器油的外观、PH值、含水量、水溶性酸、闪点、油中气体组分含量、界面张力、凝点、体积电阻率等各个物理和化学性质的检测，就可以推断出变压器运行状态的异常变化，及时发现故障并采取相应的措施消除设备故障，防止劣化的变压器油继续损害设备，保证变压器的正常运行。

2 变压器故障在线诊断法

变压器在线检测的目的是通过对变压器运行过程中特征数据的采集和分析，通过计算比对判别出变压器所处的运行状态，从而在变压器故障产生的初期就能感应到异常的运行状态，并监测故障状态的发展趋势。这种方法可以连续且大量的采集变压器设备的运行数据，反映迅速且准确度高，弥补了周期性预防试验两次检查之间可能时间间隔过长的缺点。但实际变压器运行状态是复杂且时变的，在数据收集的过程中普遍面临着大量噪声干扰的问题，如何科学合理的对数据进行降噪处理，提高数据的精确性和可靠性也是在线监测技术亟待提高的方面。另外，在线监测的状态分析环节需要收集大量的实时运行数据作为支撑，而如何存储这些海量数据也是该技术需要解决的问题之一。

2.1 气相色谱在线检测技术

气相色谱仪被广泛应用在各种变压器的故障检测中，该方法具有便捷、高效、灵敏等优良特点，可以快速检测变压器油中所含各种气体的浓度。气相色谱在线检测技术的核心步骤是油气分离。目前在实际工程中应用最广泛的是通过高分子膜来进行油气分离。高分子膜对于不同的气体分子具有选择透过性，可以直接过滤出样品油中需要测定的目标气体，该方法的操作流程相比于振动脱气、鼓泡法等传统方法更加简单。

2.2 红外光谱在线检测技术

红外光谱技术可以直测定油溶气体的类别和浓度，具有快速准确、非接触性及容易操作等特点。实际工程中一般使用HW-500红外气体分析仪，该检测器对热效应的敏感度很高，可以直接对油溶气体做定量分析。虽然红外光谱仪可以迅速准确的检测多种气体，但是它无法感应变压器发生故障时产生的H2且成本昂贵，所以人们近年来更加注重光声光谱技术在诊断变压器故障方面的研究。

3 变压器故障离线诊断法

3.1 直观检查法

技术人员直接进入配电室检查室内基本电器元件和线路是否存在烧损、冒烟、绝缘损坏、异常放电痕迹和设备爆炸损坏等现象。该方法简单直观，但对故障状况分析的程度不够深入，往往只能在变压器发生故障之后对最为明显的故障原因进行大概的初步判断，是最基本和简单的检查方法。

3.2 电气预防性试验法

电气预防性试验法是一种评估电力变压器性能指标是否正常的方法，该试验的方法和种类较多，但实施流程往往较为繁琐。有些试验必须要将变压器拆解之后才可进行，有些需要与其他试验项目同时进行，有些则是变压器投入运行之后定期检查的测试项目，有些需要在特殊环境下才可进行;如交流耐压试验就是一种破坏性试验，这种试验对变压器和电力线路的耐压要求都很高，现场条件一般很难满足，并且对变压器设备进行频繁的拆装并不利于设备的维护。

4 变压器故障的远程监测

目前，大多数检查方法还是需要工作人员手持测温仪器或成像仪器定期对设备进行定期巡检，然后再对获取的温度数据和红外图像进行人工分析。这种传统方案不仅费时费力，且可能无法发现一些变压器内部的潜伏性故障。而红外检测技术具有安全性高、响应迅速、操作便捷、非接触性、可靠度高等传统常规检测方法所不具备的优点，因此，基于红外图像的电力变压器远程监测方式正在成为一种逐步普及的变压器故障监测方法。

基于红外图像的电力变压器远程监测系统由红外摄像头、云平台、预警系统、传输设备、监控端等模块组成。根据变电站选择多个合适的位置分别安装摄像头和感应设备，通过固定的红外摄像头来实现定期的巡检，将所得图像和温度等信息通过一系列数学模型进行处理，然后发送至云平台自动分析，再通过无线传输、光纤、交换机等通讯设备实现信息传输及大数据分析。计算机和配套软件可根据需要预设置监测点，当摄像头获取红外图像存入对应数据库，整个系统可进行数据分析处理、实时测温报警等功能。配合人工操作即可实现一般性故障的远程自诊断功能，这种电力变压器的远程检测方案在很大程度上减少了人力劳动量，在成本管理上具有很大优势。

结束语

电力变压器是组成电力系统的重要成分之一，其安全运行直接影响着整个电网供电的高效性、可靠性、稳定性。目前，我国已有很多投入运行多年的变压器，这些多年运行的变压器往往存在如绝缘老化等很多严重的安全隐患，发生故障的概率会随着运行年限的延长不断增大。由于现代社会生产生活对电力的高度依赖，变压器一旦发生事故将会导致该区域停电停产，有时甚至产生严重的社会经济和政治损失。因此，深入的研究电力变压器故障诊断技术，对于电力系统长期保持稳定、安全、高效的运行具有重要的理论和实际意义。

参考文献：

[1]王伟.油浸式电力变压器故障诊断技术的研究[D].济南：山东大学，2008.

[2]杨廷方.变压器在线监测与故障诊断新技术的研究[D].武汉：华中科技大学，2008.

(作者单位：佛山市中研非晶科技股份有限公司)

作者：章波

第三篇：浅谈数控机床故障诊断及典型故障分析与排除

(广州华立科技职业学院 广东 广州 511325)

摘 要：数控系统种类繁多，故障千变万化，维修方法自然也不尽相同，故障的诊断与维修在数控生产中的地位愈来愈重要，直接目的和结果是使数控系统恢复正常运行，从而保证生产的顺利进行。

关键词：数控机床;故障诊断;分析;排除

数控机床作为一种高效的生产设备在许多行业中，往往是关键岗位的关键设备，其出现故障后若不及时找到故障的原因，就不能使其恢复生产，将会给企业带来巨大的损失。故采用正确的故障诊断方法，及时排除故障，在企业中尤其重要。本人这里浅谈数控机床故障诊断及典型故障分析与排除，希望对维修人员有所帮助。

一、数控机床故障的常用诊断方法

数控机床的故障诊断有故障检测、故障判断及隔离和故障定位。为了及时发现系统出现故障，快速确定故障所在部位并能及时排除，要求：1)故障检测应简便，不需要复杂的操作和指示。2)故障诊断所需要的仪器应尽可能少，为此可以采用以下的诊断方法：

1、直观法

就是利用人的感官注意发生故障的各种外部现状并判断故障的可能部位，这是处理数控机床故障最直接且行之有效的方法，可通过问、看、听、嗅和触摸等方法进行诊断。

问：由于机床发生故障的前后机床操作人员都在现场，他们对故障发生的前因，过程和结果都是非常清楚的，所以从他们的回答可以了解到机床故障的一些重要信息。 看：即通过观察机床变化进行诊断故障，有无烧焦和打火现象;有无机械卡死和部件变形;有无接线松动，断路，虚焊等。听 ：根据声音来判断故障原因，维修过程可听的声音，如主轴噪音;进给轴移动声;各电机转动声;继电器，接触器动作声等。嗅和触摸：有时机床出故障时，通过嗅和触摸也可以定位出故障点，一般有芯片和电线烧焦的糊味，而手摸电器表面感觉温度，机械部件的振动和反向间隙等。

2、 互换法

在数控系统中常有型号完全相同的电路板，模块，集成电路和其它零部件。我们可将相同部分互相交换，观察故障转移情况，以快速确定故障部位。当数控系统某个轴运动不正常，如爬行，抖动，时动时不动，一个方向另一个方向不动等故障时。常采互换法来确定故障部位。

3、隔离法

在维修过程中，有些故障是关系到一个很长的链，如果一个个部件排除，既费时，又烦琐。以某一部件为界隔离一部分后再进行排除，有时起到事半功倍的效果。

4、自诊断

自诊断技术是当今数控系统的一项十分重要技术，它是评价系统性能一项重要技术的主要指标。当数控系统一旦出现故障，借助系统的诊断功能可以迅速，准确地查明原因并确定故障部位。因此，对维修人员来说，熟悉系统的自诊断功能是十分重要。

1)开机自诊断

数控系统通电后，系统自诊断软件会对系统最关键的硬件和控制软件检查，如CPU、RAM、ROM等芯片、I/O口及监控软件，如果正常，将进入正常操作界面。如检测不通过，即在液晶上显示报警信息或报警号。指出哪个部分发生了故障，将故障原因定位在一定的范围内，然后通过维修手册找出造成故障的真正原因，根据书上的说明进行排除。

2) 运行自诊断

运行自诊断是数控系统正常时，运行内部诊断程序对系统本身，位置伺服单元以及数控装置相连的其它外部装置进行自动测试并显示有关信息和故障信号。只要系统不断电，这种诊断将会反复进行下去，不会停止。诊断信息有：CNC与机床之间的I/O接口;CNC内部各存储器的信息;伺服系统的状态信息;MDI面板操作面板的状态信息等。

二、典型故障分析与排除

案例1 一台CJK6140O数控车床配置GSK980TD+DA98A伺服系统，X轴驱动器出现ERR4报警.

故障分析 通过查询DA98A说明书，ERR4报警解释为：位置超差。引起这报警是由于位置偏差计数器的脉冲个数值超过“位置超差检测范围”这个参数设定的值。 GSK980TD+DA98A的配置的控制图如图1所示，从系统发出来的位置指令脉冲与伺服电机光电编码器反馈回来的脉冲在驱动器进行运算，位置指令脉冲到来进行加法运算，伺服电机光电编码器反馈回来的脉冲进行减法运算，得到的偏差值即为位置偏差计数器的计数值。由此可以判定故障有可能由以下原因引起：1)系统或伺服相关的参数设置异常，引起指令脉冲频率过高，转矩不足等。2)光电编码器故障或电缆引线接错，使当前位置脉冲反馈失效。3)伺服电机或丝杠机械卡死，光电编码器转不起来。4)转矩不足。5)驱动器损坏。6)电机U，V，W引线接错。

故障排除 排除故障步骤图如图2，由于原因有可能是电气故障，也有可能是机械故障，所示先上电观察X轴驱动是否报警，如有，一般是驱动器电路板故障，只能更换同型号的驱动器。如没有报警，可检查系统和驱动器相关的参数是否设置正确，如系统的电子齿轮比、快速定位速度、加减速时间常数等;伺服驱动器的位置超差检测范围，位置比例增益、转矩限制值等。然后再按图2步骤进行排除。在维修过程中，当断开伺服电机与丝杠时，发现丝杠机械卡死，同时其表面附有一层铁粉，怀疑有铁粉浸进了螺母座里面使滚珠卡死无法传动，从而丝杠机械卡死，拆下丝杠和螺母座用汽油清洗，重新安装后工作正常。

案例2 在济南CJK6136车床上加工零件，在检验过程中发现工件X轴方向的实际尺寸与程序编制的理论数据存在不规则的偏差;

故障分析处理：首先检查X轴有关参数，发现系统参数与说明书所要求的十分相近，暂确定系统参数设置合理，排除参数设置不正确;其次检查加工工艺(如装夹)也合理;再检查X轴传动链;将一个百分表座吸附在横梁上;将机床操作面板上的工作方式为：单步方式，单步增量为：1m m，按X轴正方向进给键，观察百分表读数的变化，理论上应该每按一下，百分表读数增加1m m，经测量，X轴正、负方向的增量运动都存在不规则的偏差(由于是在使用中的机床，可以排除驱动电子齿轮比设置不正确);找一粒滚珠置于滚珠丝杠的端部中心，用百分表的表头顶住滚珠，如下，按X轴正、负方向的进给键，主轴箱沿X轴正、負方向连续运动，观察百分表读数无明显变化，故排除滚珠丝杠轴向窜动的可能;检查与X轴伺服电动机和滚动丝杠联接的同步齿形带轮，发现与伺服电动机转子轴连接的带轮锥套有松动，使得进给传动与伺服电动机驱动不同步，由于在运动中松动是不规则的，从而造成位置偏差的不规则，最终使零件加工尺寸出现不规则的偏差，在拧紧锥环后，再加工工件，尺寸正常，问题解决。

三、结束语

数控系统种类繁多，故障千变万化，维修方法也不尽相同，从以上两个例子，我們知道，在进行数控机床的维修时，要多思多想，认真仔细，注意合理使用逐层深入、层层分析的方法。遇到问题时要先想、问、再分析、然后深入分析、最后动手解决问题，切忌盲目动手，这样才有利于更快、更准的解决问题。

参考文献

[1] GSK980TA、GSK980TD车床CNC操作说明书，2006.1.

[2]《GSK数控系统维修手册》，2006.5.

[3]《现代数控机床故障诊断与维修》邓三鹏，国防工业出版社，2009.

作者：张勇维