基于時(shí)序分析的齒輪故障預(yù)警儀器系統(tǒng)研究.pdf

1、設(shè)備故障預(yù)測(cè)與管理系統(tǒng)是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。設(shè)備故障預(yù)測(cè)是指根據(jù)設(shè)備當(dāng)前時(shí)刻的運(yùn)行狀態(tài)特征以及此前一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)特征判斷設(shè)備下一時(shí)刻的狀態(tài)特征，通過(guò)特征分析對(duì)設(shè)備的健康狀況和剩余使用壽命等內(nèi)容進(jìn)行預(yù)測(cè)。齒輪系統(tǒng)是設(shè)備中關(guān)鍵的傳動(dòng)或傳力部件，對(duì)齒輪設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障預(yù)測(cè)的研究對(duì)設(shè)備的良好運(yùn)行有重要的意義。
　　鑒于齒輪故障預(yù)測(cè)研究的重要性，本文主要研究了以下內(nèi)容：1）ARMA模型構(gòu)建的理論和過(guò)程；2）齒輪的故障機(jī)理和頻

2、譜特征以及齒輪故障的診斷標(biāo)準(zhǔn)和故障分析中的頻帶劃分問題；3）設(shè)備振動(dòng)信號(hào)采集器和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。研究?jī)?nèi)容圍繞齒輪振動(dòng)信號(hào)采集，信號(hào)的分析處理，齒輪狀態(tài)特征提取、狀態(tài)識(shí)別和狀態(tài)預(yù)測(cè)進(jìn)行。
　　首先，本文通過(guò)理論研究構(gòu)建了應(yīng)用于齒輪頻譜結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的ARMA模型。然后將建立的ARMA模型應(yīng)用于某水泥廠窯主減速機(jī)齒輪頻譜的預(yù)測(cè)中，根據(jù)齒輪分布式故障和局部故障在頻譜中表現(xiàn)的差異性，對(duì)減速機(jī)高速端齒輪發(fā)生分布式故障或局部故障的趨勢(shì)進(jìn)行了分析。從而

3、得出，該齒輪處于較良好的運(yùn)行狀態(tài)，但是有發(fā)生分布式故障的趨勢(shì)或可能，應(yīng)當(dāng)持續(xù)關(guān)注其趨勢(shì)的發(fā)展。
　　隨后，本文對(duì)設(shè)備故障預(yù)測(cè)與管理系統(tǒng)中的分布式采集器和在線監(jiān)測(cè)軟件的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究。對(duì)于分布式采集器，其采用A8+DSP處理器和FPGA控制采樣，擁有8個(gè)振動(dòng)通道和1個(gè)轉(zhuǎn)速通道，能夠?qū)υO(shè)備的加速度、速度和位移信號(hào)進(jìn)行采集；采集器對(duì)振動(dòng)信號(hào)的處理包括隔直、濾波、放大、積分、A/D轉(zhuǎn)換等。為了能夠在通訊出現(xiàn)異常的情況下實(shí)現(xiàn)信號(hào)的本地存儲(chǔ)采集