設(shè)備故障分析與處理考試試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.以下哪種故障屬于漸發(fā)性故障？A.軸承突然斷裂B.電機(jī)繞組因長期過載導(dǎo)致絕緣老化擊穿C.齒輪因異物卡阻發(fā)生斷齒D.液壓油管因瞬間高壓爆裂答案：B解析：漸發(fā)性故障是由于設(shè)備長期運(yùn)行中材料磨損、老化等累積效應(yīng)引發(fā)的，具有發(fā)展過程（如絕緣老化需時間積累）；突發(fā)性故障多由偶然因素或瞬時過載導(dǎo)致（如A、C、D選項均為短時間內(nèi)發(fā)生的失效）。2.振動監(jiān)測中，加速度傳感器主要用于監(jiān)測：A.低頻振動（<10Hz）B.中頻振動（10-1000Hz）C.高頻振動（>1000Hz）D.所有頻率振動答案：C解析：加速度傳感器靈敏度隨頻率升高而增加，適合高頻振動（如軸承局部缺陷引發(fā)的高頻沖擊）；速度傳感器適合中頻（機(jī)械振動常見頻段）；位移傳感器適合低頻（如軸系不對中引發(fā)的低轉(zhuǎn)速振動）。3.某設(shè)備運(yùn)行時電流表指針大幅擺動，最可能的故障原因是：A.電機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡不良B.供電電壓波動C.軸承潤滑不足D.冷卻系統(tǒng)堵塞答案：B解析：電流表反映電流變化，電壓波動會直接導(dǎo)致電流波動（I=P/U，P恒定則U波動→I波動）；動平衡不良主要引發(fā)振動；潤滑不足導(dǎo)致摩擦增大、溫度升高；冷卻系統(tǒng)堵塞影響散熱，與電流無直接關(guān)聯(lián)。4.油液分析中，鐵譜分析的核心目的是：A.檢測油液含水量B.分析油液添加劑消耗情況C.觀察磨損顆粒的形態(tài)與成分D.測定油液粘度答案：C解析：鐵譜分析通過磁場分離油液中的金屬顆粒，借助顯微鏡觀察顆粒大小、形狀（如切削磨損顆粒呈長條狀，疲勞磨損顆粒呈片狀）及成分（通過光譜分析），判斷磨損類型和部位；A對應(yīng)水分傳感器，B對應(yīng)油液理化分析，D對應(yīng)粘度計檢測。5.設(shè)備故障樹分析（FTA）中，“或門”表示：A.僅當(dāng)所有輸入事件發(fā)生時，輸出事件才發(fā)生B.至少一個輸入事件發(fā)生時，輸出事件發(fā)生C.輸入事件按順序發(fā)生時輸出事件發(fā)生D.輸入事件同時不發(fā)生時輸出事件發(fā)生答案：B解析：故障樹中“與門”要求所有輸入事件同時發(fā)生（邏輯乘），“或門”要求至少一個輸入事件發(fā)生（邏輯加）；順序門（C）和非門（D）為其他類型邏輯門。6.以下哪種情況應(yīng)優(yōu)先采取緊急停機(jī)措施？A.離心泵出口壓力緩慢下降3%B.電機(jī)軸承溫度升至85℃（報警閾值90℃）C.壓縮機(jī)軸振動值突然從20μm升至80μm（聯(lián)鎖停機(jī)值70μm）D.液壓系統(tǒng)油溫從50℃升至55℃答案：C解析：C選項振動值超過聯(lián)鎖停機(jī)值（70μm），屬于設(shè)備安全臨界狀態(tài)，需立即停機(jī)防止設(shè)備損壞或事故；A為緩慢變化可監(jiān)控；B未達(dá)報警閾值；D為正常溫度波動（液壓油正常工作溫度40-60℃）。7.用紅外熱像儀檢測高壓電纜接頭時，發(fā)現(xiàn)某相溫度比其他相高15℃，最可能的原因是：A.電纜絕緣層老化B.接頭接觸電阻過大C.環(huán)境溫度局部升高D.電纜截面積不足答案：B解析：接觸電阻過大（如螺栓松動、氧化）會導(dǎo)致焦耳熱（Q=I2Rt）增加，局部溫度升高；絕緣老化主要影響耐壓能力，與溫度無直接關(guān)聯(lián)；環(huán)境溫度變化會影響所有相；截面積不足會導(dǎo)致整體溫度升高，而非單相比其他相高。8.滾動軸承出現(xiàn)“嗡-嗡”周期性異響，且異響頻率與轉(zhuǎn)速成正相關(guān)，最可能的故障是：A.軸承內(nèi)圈點(diǎn)蝕B.軸承潤滑脂缺失C.軸承保持架斷裂D.軸承外圈安裝松動答案：A解析：內(nèi)圈點(diǎn)蝕（局部缺陷）會在滾動體經(jīng)過缺陷時產(chǎn)生沖擊，頻率與轉(zhuǎn)速相關(guān)（f=Z×n/60×(1+d/D×cosα)，Z為滾動體數(shù)，n為轉(zhuǎn)速，d/D為內(nèi)外徑比，α為接觸角）；潤滑脂缺失多為連續(xù)尖銳噪音；保持架斷裂異響無固定周期；外圈松動異響與負(fù)載方向相關(guān)。9.設(shè)備故障診斷的“三要素”是：A.溫度、振動、電流B.信息采集、信號處理、狀態(tài)識別C.維修、保養(yǎng)、改造D.人員、工具、流程答案：B解析：故障診斷流程包括：通過傳感器采集信號（信息采集）→對信號進(jìn)行濾波、頻譜分析等處理（信號處理）→結(jié)合知識庫判斷故障類型（狀態(tài)識別）；A為監(jiān)測參數(shù)，C為維護(hù)措施，D為管理要素。10.某數(shù)控機(jī)床加工零件時出現(xiàn)尺寸超差，且誤差隨加工時間延長逐漸增大，最可能的故障是：A.刀具磨損B.伺服電機(jī)編碼器故障C.導(dǎo)軌潤滑不良D.控制系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置錯誤答案：A解析：刀具磨損是漸進(jìn)過程，導(dǎo)致切削深度逐漸變化，尺寸誤差隨加工時間累積；編碼器故障會導(dǎo)致突然定位偏差；導(dǎo)軌潤滑不良多引發(fā)振動或卡滯；參數(shù)錯誤會導(dǎo)致固定偏差。11.液壓系統(tǒng)中，油缸動作緩慢但壓力正常，可能的原因是：A.溢流閥設(shè)定壓力過低B.液壓泵內(nèi)泄漏C.油缸密封件老化D.換向閥卡阻答案：C解析：油缸密封件老化（內(nèi)泄漏）會導(dǎo)致有效流量減少，動作緩慢，但系統(tǒng)壓力由溢流閥維持（壓力正常）；泵內(nèi)泄漏會導(dǎo)致系統(tǒng)壓力不足；溢流閥壓力低會導(dǎo)致壓力上不去；換向閥卡阻可能導(dǎo)致無動作或突然停止。12.設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中，“趨勢分析”的主要目的是：A.判斷當(dāng)前是否存在故障B.預(yù)測故障發(fā)展速度與剩余壽命C.確定故障具體部位D.驗(yàn)證維修效果答案：B解析：趨勢分析通過歷史數(shù)據(jù)擬合（如振動值隨時間變化的曲線），預(yù)測未來狀態(tài)（如何時達(dá)到停機(jī)閾值）；A為狀態(tài)識別，C為定位分析，D為維修后驗(yàn)證。13.以下哪種工具不適合用于電氣設(shè)備絕緣性能檢測？A.兆歐表B.紅外熱像儀C.局部放電檢測儀D.萬用表答案：D解析：萬用表測量電壓、電流、電阻（低阻），無法檢測高絕緣電阻（兆歐級）；兆歐表（搖表）專門測量絕緣電阻；紅外熱像儀可檢測因絕緣不良導(dǎo)致的局部發(fā)熱；局部放電檢測儀用于檢測絕緣內(nèi)部缺陷。14.設(shè)備故障處理時，“隔離法”的核心操作是：A.斷開設(shè)備電源B.將可能故障部件與系統(tǒng)分離后單獨(dú)測試C.更換懷疑故障的部件D.對比正常設(shè)備與故障設(shè)備的參數(shù)答案：B解析：隔離法通過分離部件（如將電機(jī)與負(fù)載脫開），單獨(dú)運(yùn)行測試（如空轉(zhuǎn)電機(jī)），判斷故障是否由該部件引起；A為安全措施，C為替換法，D為對比法。15.某風(fēng)機(jī)運(yùn)行時，軸承座垂直方向振動值遠(yuǎn)大于水平方向，最可能的原因是：A.風(fēng)機(jī)葉輪動平衡不良B.軸承座地腳螺栓松動C.電機(jī)與風(fēng)機(jī)聯(lián)軸器不對中D.軸承內(nèi)圈與軸配合過松答案：B解析：地腳螺栓松動會導(dǎo)致軸承座在垂直方向（重力方向）剛度降低，振動放大；動平衡不良振動各方向均大；不對中主要引起水平或軸向振動；內(nèi)圈配合過松會導(dǎo)致徑向振動異常。二、填空題（每空1分，共15分）1.設(shè)備故障按性質(zhì)可分為__功能性故障__和__參數(shù)性故障__，前者指設(shè)備完全喪失規(guī)定功能，后者指性能指標(biāo)偏離允許范圍。2.振動信號的“三要素”是__振幅__、__頻率__和__相位__，分別反映振動的強(qiáng)弱、成分和相對位置關(guān)系。3.油液污染度等級常用__ISO4406__標(biāo)準(zhǔn)表示，例如“20/18/15”表示大于4μm、6μm、14μm的顆粒數(shù)等級分別為20、18、15。4.設(shè)備故障診斷的基本方法包括__主觀診斷法__（如聽、摸、看）、__儀器診斷法__（如振動監(jiān)測）和__智能診斷法__（如專家系統(tǒng)）。5.離心泵“氣蝕”故障的典型現(xiàn)象是__泵體振動加劇__、__揚(yáng)程下降__和__噪聲增大__（任意答兩點(diǎn)即可）。6.電氣設(shè)備的“絕緣擊穿”分為__電擊穿__（高場強(qiáng)下電子碰撞電離）、__熱擊穿__（熱量累積導(dǎo)致絕緣碳化）和__化學(xué)擊穿__（長期化學(xué)腐蝕）三種類型。7.設(shè)備維修的“四定”原則是__定人__、__定點(diǎn)__、__定期__、__定標(biāo)__，確保維護(hù)工作規(guī)范化。三、判斷題（每題2分，共20分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)異常聲音時，應(yīng)立即用手觸摸振動部位判斷故障（×）解析：觸摸高溫或高速旋轉(zhuǎn)部位可能導(dǎo)致燙傷或機(jī)械傷害，應(yīng)使用紅外測溫儀或振動傳感器安全檢測。2.油液分析中，粘度升高一定是由于油液氧化（×）解析：粘度升高可能是氧化（生成大分子物質(zhì)），也可能是混入高粘度油或水分乳化（需結(jié)合其他指標(biāo)判斷）。3.電機(jī)軸承溫度過高時，應(yīng)立即添加潤滑脂（×）解析：潤滑脂過多會導(dǎo)致攪拌發(fā)熱，應(yīng)先檢查油脂量（正常填充量為軸承腔的1/3-1/2），再補(bǔ)充或更換。4.設(shè)備振動值超標(biāo)時，只要未達(dá)到聯(lián)鎖停機(jī)值就可以繼續(xù)運(yùn)行（×）解析：需結(jié)合振動趨勢（如快速上升）和頻譜分析（如出現(xiàn)軸承特征頻率）判斷，可能短時間內(nèi)惡化導(dǎo)致事故。5.液壓系統(tǒng)中，油液顏色變深說明必須立即更換（×）解析：顏色變深可能是添加劑消耗或輕微氧化，需結(jié)合酸值、水分等指標(biāo)綜合判斷，不一定需立即更換。6.設(shè)備故障樹分析中，頂事件是導(dǎo)致系統(tǒng)失效的最底層原因（×）解析：頂事件是系統(tǒng)不希望發(fā)生的最高層事件（如“設(shè)備停機(jī)”），底層事件是基本原因（如“軸承斷裂”）。7.用萬用表電阻檔檢測電機(jī)繞組絕緣時，若顯示“無窮大”說明絕緣良好（×）解析：萬用表電阻檔量程?。ㄒ话恪?0MΩ），無法檢測電機(jī)繞組絕緣（需≥100MΩ），應(yīng)用兆歐表（搖表）。8.設(shè)備“跑、冒、滴、漏”屬于漸發(fā)性故障（√）解析：密封件磨損、連接松動等需時間累積，屬于漸發(fā)性故障。9.紅外測溫時，被測物體表面發(fā)射率設(shè)置錯誤會導(dǎo)致溫度測量誤差（√）解析：發(fā)射率是物體輻射能力與黑體的比值，設(shè)置過低會低估溫度（如金屬表面發(fā)射率約0.2-0.4，塑料約0.8-0.9）。10.設(shè)備故障處理時，應(yīng)優(yōu)先恢復(fù)生產(chǎn)，再記錄故障信息（×）解析：需先記錄故障現(xiàn)象、參數(shù)（如停機(jī)前振動值、溫度），否則可能丟失關(guān)鍵診斷依據(jù)。四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述設(shè)備故障診斷中“振動分析法”的適用場景及局限性。答案：適用場景：旋轉(zhuǎn)機(jī)械（如電機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)）的機(jī)械故障診斷（如動平衡不良、不對中、軸承/齒輪損傷）；監(jiān)測振動幅值、頻率、相位變化，判斷故障類型（如不平衡→1倍頻高；不對中→2倍頻高；軸承故障→特征頻率）。局限性：對非旋轉(zhuǎn)部件（如液壓閥、電氣元件）故障不敏感；易受外界干擾（如基礎(chǔ)振動、相鄰設(shè)備影響）；需專業(yè)儀器（振動傳感器、頻譜分析儀）和數(shù)據(jù)分析能力。2.列舉液壓系統(tǒng)常見故障及對應(yīng)的診斷方法。答案：常見故障及診斷方法：（1）系統(tǒng)無壓力：檢查液壓泵輸出（用壓力表測泵出口壓力）、溢流閥設(shè)定（調(diào)整溢流閥看壓力是否上升）、泵內(nèi)泄漏（測泵容積效率）。（2）油缸動作緩慢：測量系統(tǒng)流量（流量計）、檢查油缸內(nèi)泄漏（堵死油缸油口，觀察壓力下降速度）、查看換向閥開度（檢查閥芯是否卡阻）。（3）油溫過高：檢測冷卻器效率（進(jìn)/出口油溫差）、檢查油液粘度（粘度低→內(nèi)泄漏大→生熱）、查看溢流閥是否頻繁溢流（壓力設(shè)定過高）。3.說明設(shè)備“預(yù)防性維護(hù)”與“事后維修”的區(qū)別及優(yōu)勢。答案：區(qū)別：預(yù)防性維護(hù)：基于時間或狀態(tài)的定期維護(hù)（如定期換油、校準(zhǔn)），目的是預(yù)防故障發(fā)生；事后維修：故障發(fā)生后被動維修，影響生產(chǎn)進(jìn)度。優(yōu)勢：減少非計劃停機(jī)時間，提高設(shè)備利用率；降低維修成本（避免故障擴(kuò)大導(dǎo)致的大部件更換）；延長設(shè)備壽命（通過及時保養(yǎng)延緩磨損）；保障生產(chǎn)安全（預(yù)防因故障引發(fā)的安全事故）。4.某三相異步電機(jī)啟動后嗡嗡作響、無法加速，可能的故障原因有哪些？如何逐步排查？答案：可能原因：（1）電源故障：缺相（某相無電壓）；（2）電機(jī)繞組故障：匝間短路、繞組接地；（3）機(jī)械故障：轉(zhuǎn)子卡阻（軸承抱死、負(fù)載過重）；（4）控制回路故障：接觸器觸點(diǎn)接觸不良。排查步驟：①測量電源電壓（三相是否平衡，是否缺相）；②斷開負(fù)載，空轉(zhuǎn)電機(jī)，若仍異?！姍C(jī)或控制問題；若正?！?fù)載卡阻；③用兆歐表測電機(jī)繞組絕緣（相與相、相對地），用萬用表測三相繞組電阻（是否平衡）；④檢查接觸器觸點(diǎn)（是否燒蝕、接觸不良），測試控制回路通斷。5.簡述設(shè)備故障處理的“5W1H”原則及其在實(shí)際中的應(yīng)用。答案：“5W1H”原則：What（什么）：明確故障現(xiàn)象（如“電機(jī)振動大”）；Why（為什么）：分析根本原因（如“軸承磨損”）；When（何時）：記錄故障發(fā)生時間（判斷是否與運(yùn)行周期相關(guān)）；Where（哪里）：定位故障部位（如“驅(qū)動端軸承”）；Who（誰）：明確處理責(zé)任人（確保責(zé)任到人）；How（如何）：制定處理措施（如“更換軸承并做動平衡”）。應(yīng)用示例：某風(fēng)機(jī)振動大（What），通過頻譜分析發(fā)現(xiàn)1倍頻高（Why：葉輪動平衡不良），故障發(fā)生在大修后（When：與維修時間相關(guān)），振動集中在葉輪端（Where：葉輪），由維修班組負(fù)責(zé)（Who），處理措施為重新做動平衡（How）。五、案例分析題（共15分）案例背景：某化工廠一臺離心式壓縮機(jī)組（型號：D-600，額定轉(zhuǎn)速9600r/min，配套電機(jī)功率1250kW），運(yùn)行中操作人員發(fā)現(xiàn)以下異常：驅(qū)動端軸承（型號：23132CC/W33）溫度從65℃升至85℃（報警值90℃）；振動監(jiān)測顯示：垂直方向振動速度有效值從3.5mm/s升至8.2mm/s（聯(lián)鎖值11mm/s），頻譜圖中出現(xiàn)148Hz、296Hz、444Hz等頻率成分（電機(jī)轉(zhuǎn)速頻率為160Hz，軸承特征頻率計算值：內(nèi)圈故障頻率148Hz，外圈102Hz，滾動體28Hz，保持架8Hz）。問題：1.分析軸承溫度升高的可能原因（4分）；2.結(jié)合振動頻譜數(shù)據(jù)，判斷軸承故障類型（4分）；3.提出下一步處理措施（7分）。答案解析：1.軸承溫度升高的可能原因：（1）潤滑不良：潤滑脂不足（填充量少）或過多（攪拌發(fā)熱），油液粘度低（無法形成有效油膜）；（2）軸承磨損：滾道或滾動體表面出現(xiàn)點(diǎn)蝕、剝落，摩擦增大；（3）安裝問題：軸承與軸/軸