随着国民经济的快速发展,石油供求量也日益增加,确保油田生产的每一个环节都能够长期、安全、可靠、高效地运行,成为了油田企业需要迫切解决的问题。注水泵作为油田注水生产环节的关键设备,其使用量大、使用面广,但由于注水压力的逐年升高,承受负荷越来越重,故障发生率也日渐增加,因此,研究注水泵机组设备的状态监测与故障诊断技术,对提高油田的注水效率、保证机组设备的安全运行具有十分重要的意义。本文首先从进行故障诊断研究的目的、意义以及国内外的应用、发展等方面进行了阐述,结合油田注水泵的运行现状,对本论文研究的主要内容作了简单介绍;然后分析了所研究的往复式五缸柱塞泵的结构特征及故障机理,对常见的各类故障和影响故障发生的众多因素进行了总结概述;接着对注水泵机组主要采用的振动测试诊断技术进行了分析,从测试参数的确定、测试系统仪器的选择、信号的采集与处理,以及故障诊断标准的确定等方面进行了探讨。本论文根据理论上的研究与现场的调研,设计了往复式注水泵机组的振动测试系统,制定了现场测试的具体方案,并在现场进行了测试,采集了大量数据资料。针对不同振动故障形式,结合各测点的振动幅值,选择了故障特征明显的泵组,重点进行了振动特性的时域波形分析、频谱分析等,并依据分析结果,作了测试试验总结和相关建议,对改善泵站机组的运行状况起到了一定的借鉴作用。论文最后针对泵头位置测点频谱分析中故障信号提取难度大的问题,提出了模糊故障识别法,文中对其数学模型建立的基本理论知识作了简单介绍,并以测试中的试验数据为例,验证了模糊综合评判法的运用是可行的。