摘 要：隨著科技的不斷發展，泵機系統也逐漸發展成為很多領域的主要生產設備，泵機運行情況的好壞直接關系到企業的經濟效益，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系，因此，對泵機系統中出現的故障進行合理診斷是十分必要的，也是未來發展的趨勢，對企業以及國家的發展有著深遠意義。影響泵機故障的因素有很多方面，主要包括滾動軸出現故障以及對中不平衡等，很多試驗表明這些故障可以通過振動特征表現出來，因此，選擇什么樣的診斷方法以及特征來分析泵機系統故障就變得非常重要。本文針對泵機系統故障診斷方法進行了研究與探討。

　　關鍵詞：表論文,泵機系統,故障診斷,方法

　　一、泵機系統故障的基本特征

　　依據以往相關文獻以及實驗數據表明，泵機系統故障以及故障時的震動特點為：第一，泵機葉輪與軸出現故障，故障現象表現為不平衡，振動特點為徑向f0明顯增加;第二，泵機聯軸節部位出現故障，故障現象表現為對中不良，振動特點為徑向+分量f0、2f0、3f0比較明顯，軸向振動比較大;第三，滾動軸承出現故障，故障現象表現為內環缺陷，振動特點為;第四，滾動軸承出現故障，故障現象表現為外環缺陷，振動特點為;第五，滾動軸承出現故障，故障現象表現為滾動體缺陷，振動特點為;其中，Z為滾動體的個數;D為滾動軸承節圓直徑;f0為軸承運轉工頻;d為滾動體直徑;為接觸角;n為整數。

　　根據以上數據可以看出，只要明確泵機實際振動特性就能找出泵機系統出現故障的位置。可是在實際的檢測過程中，工作條件與實驗狀態往往會出現一定偏差，一些隨機的因素對振動的影響也不能忽略。所以，在泵機系統故障識別時必須要從綜合方面考慮，主要有以下幾點：(1)時域上振動強度的浮動;(2)徑向振動和軸向振動的分布狀態;(3)寬頻帶內系統的振動特性;(4)頻域上譜峰值的分布狀態;(5)不同故障對系統振動造成的影響。根據上述綜合方面，對泵機系統出現故障的識別過程，同時也是從多個角度分析檢測中的各種參數的過程。

　　二、建立泵機系統診斷模型

　　下圖顯示出的是泵機系統的現場振動監測點布置圖

　　圖1 泵機系統震動監測點的平面圖

　　我們采取兩級判別的方法來診斷一下泵機系統故障：

　　(1)利用主峰幅值作為判別故障門限開關。根據多次現場試驗和跟蹤監測，我們制定了一套泵機振動出現異常的評價標準。設S為綜合特征量，是由各點振動主峰幅值所確定下來的。有

　　其中L是測點的數量，Pi是第i測點振動的峰值。

　　再設Sn為泵機正常時候的綜合特征量

　　時，說明此系統出現故障的征兆，再轉入二級判別;否則系統無任何故障。這個式子中的是已確定的標準值。

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

　　在對某特征值進行計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=0的時候，令=N

　　式子中是監測出的最大譜峰頻率;是權值系統主要是由其經驗決定;是基準特性頻率，N是已經確定的一個大數。這個式子明顯可以看出，如果減小的數值，那么距離也越來越近，這就說明可以產生振動能量，利用這一點可以判斷出系統出現故障的部位。

　　三、具體案例分析

　　根據上述應用模型，我們針對某兩種泵機系統進行了實際測量和診斷，憑借大量的統計結果分析，泵機正常的主峰幅值綜合特性量是1.5，門限開關取2.0。表1為泵機振動監測的原始數據，表2為診斷分析數據。診斷結果如下：XX年7月20日，對8片6號泵機系統進行診斷，結論為自由端軸承內環有缺陷，電機端軸承外環有缺陷，拆開后檢查發現自由端軸承內部殘留部分雜質，電機端軸承外環點蝕;XX年7月20日，對8片4號泵機系統進行診斷，結論為電機端軸承滾動體有缺陷，對中狀態非常差，拆檢發現電機端軸承內部滾珠破裂，實測不對中量是3mm;XX年10月3日，對8片3號泵機系統進行診斷，結論為對中狀態稍差，電機端軸承滾動體有缺陷，實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號泵機系統進行診斷，結論為自由端軸承外環和電機端軸承滾動體存在缺陷，拆檢發現自由端軸承外環有劃傷，電機端軸承雜質較多;XX年11月7日，對8片1號泵機系統進行診斷，結論為未超故障門限開關，實際檢測不對中量是0.1mm;XX年11月9日，對8片4號泵機系統進行診斷，結論為軸承滾動體有缺陷，拆檢后發現軸承大修后未清洗，對中良好。通過上述診斷結果與實際狀態進行比較，基本吻合。

　　表1 泵機振動的原始數據

　　表2 泵機診斷分析數據

　　結束語

　　總而言之，在對泵機系統故障診斷方法進行研究探討的過程中，建立一定的泵機系統診斷模型是非常有用的，并且對泵機系故障的現場分析與診斷提供了有利依據，通過此方法得出的診斷結果也相對比較準確，對泵機系統設備的維修具有深遠的意義，因此我們需要對泵機系統故障診斷方法進行更多的研究，從而提高泵機的工作效率以及維護成本，促進社會經濟發展。

　　參考文獻：

　　[1]鄭景陽.抽油井機桿泵系統匹配與優化調整對策[J].科教導刊-電子版(上旬)，2013(9)：145-145.

　　[2]王博通.機桿泵綜合評判系統研究[D].西安石油大學，2012：10.

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

　　[4]李燕，王維民，黃立權等.基于蠕動泵的注排液式轉子自動平衡實驗研究[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在稠油熱采井中的應用[J].油氣田地面工程，2013(12)：25-26.

　　[6]袁士豪，殷晨波，劉世豪等.機械負載敏感定量泵系統性能分析[J].農業工程學報，2013(13)：38-45.