旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷系統(tǒng)與算法開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備被廣泛應(yīng)用于電力、機(jī)械制造等許多重要領(lǐng)域,其健康狀況不僅影響設(shè)備本身的運(yùn)行,還可能給生產(chǎn)造成影響,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成國(guó)民經(jīng)濟(jì)重大損失,甚至導(dǎo)致機(jī)毀人亡。對(duì)機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷是十分必要的。應(yīng)用信號(hào)處理方法對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行特征提取,進(jìn)而診斷出其健康狀況,是機(jī)械設(shè)備故障診斷領(lǐng)域的重要研究方向。
　　本文首先研究了全息譜技術(shù)在Microsoft Visual Studio.NET環(huán)境下的算法實(shí)現(xiàn)與改進(jìn),進(jìn)而對(duì)模擬信號(hào)、轉(zhuǎn)子實(shí)

2、驗(yàn)臺(tái)等信號(hào)進(jìn)行分析,研究了全息譜技術(shù)和軸系空間振型在機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷中的應(yīng)用。鑒于位移信號(hào)更有效,而實(shí)際受條件限制,很多情況下只能測(cè)得加速度信號(hào)的情況,文章對(duì)振動(dòng)信號(hào)數(shù)值積分進(jìn)行了研究。
　　同時(shí),針對(duì)目前故障診斷算法的實(shí)現(xiàn)多是基于MATLAB和Labview軟件平臺(tái)的問(wèn)題,應(yīng)用MS VS.NET平臺(tái)開(kāi)發(fā)出一套狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng),為算法和系統(tǒng)的工程實(shí)用化奠定了基礎(chǔ)。文章先后研究了振動(dòng)信號(hào)的實(shí)時(shí)采集,建立多通道實(shí)

3、時(shí)信號(hào)采集系統(tǒng),接著建立了基于Access的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),進(jìn)而搭建了一套旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng);在此基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)際工程案例進(jìn)行研究分析,探究其在工程領(lǐng)域的應(yīng)用,本文的主要內(nèi)容及研究結(jié)果如下:
　　(1)全息譜技術(shù)和軸系空間振型在機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷中的應(yīng)用研究
　　針對(duì)全息譜技術(shù)和軸系空間振型的算法實(shí)現(xiàn)過(guò)程中對(duì)信號(hào)的幅值、相位信息及頻率分量反求準(zhǔn)確性高,而一般帶通濾波方法不能滿足要求的問(wèn)題;研究了運(yùn)用頻域

4、方法來(lái)代替帶通濾波方法來(lái)反求信號(hào)的幅值、頻率分量、相位信息等。
　　針對(duì)在研究全息譜技術(shù)在機(jī)械設(shè)備振動(dòng)狀態(tài)故障監(jiān)測(cè)與診斷中應(yīng)用時(shí)需要其它信號(hào)處理方法的問(wèn)題。設(shè)計(jì)并制作一套《基于VS.NET的全息譜分析系統(tǒng)》,集多個(gè)測(cè)量截面的波形、幅值譜、軸心軌跡、二維全息譜、瀑布圖、全息瀑布圖分析于一體。在此基礎(chǔ)上應(yīng)用所建立系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)子信號(hào)對(duì)比分析,驗(yàn)證了算法的準(zhǔn)確性,并探究了全息譜技術(shù),軸系空間振型在機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷中的應(yīng)用。

5、r>　　(2)加速度信號(hào)數(shù)值積分的研究與應(yīng)用
　　鑒于加速度傳感器具有重量輕、體積小、頻率范圍寬、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),而實(shí)際受條件限制,很多情況下只能測(cè)得加速度信號(hào)的情況。本研究對(duì)加速度信號(hào)數(shù)值積分進(jìn)行了探索,分別對(duì)比總結(jié)出時(shí)域積分和頻域積分的優(yōu)缺點(diǎn)。一定程度上頻域積分可以有效去除時(shí)域信號(hào)的微小誤差在積分過(guò)程中產(chǎn)生的趨勢(shì)項(xiàng),使得結(jié)果更加準(zhǔn)確。
　　(3)旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的搭建及應(yīng)用實(shí)例
　　為便于實(shí)驗(yàn)和研