多截面轉(zhuǎn)子信息融合與故障診斷研究.pdf

1、大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械如汽輪發(fā)電機(jī)組等,是支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈部門的關(guān)鍵設(shè)備。這些機(jī)組一旦發(fā)生故障,將會(huì)給企業(yè)和國(guó)家造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,乃至威脅作業(yè)人員的生命安全。隨著技術(shù)的進(jìn)步,這些設(shè)備更趨于高速化、復(fù)雜化,其管理更需整體理念的分析診斷方法和手段。然而,目前的分析和診斷手段大都還是停留在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)單個(gè)截面的信息,忽視了各個(gè)截面間有機(jī)的聯(lián)系。因此,對(duì)設(shè)備的整體動(dòng)態(tài)信息描述并不全面,有時(shí)無(wú)法對(duì)故障進(jìn)行精確判斷。為了更完備地監(jiān)測(cè)機(jī)組的運(yùn)行狀況以及更精確地對(duì)

2、故障進(jìn)行判別,本文進(jìn)行了對(duì)轉(zhuǎn)子多截面信息融合方法及診斷的研究與探索。對(duì)轉(zhuǎn)子單截面信息融合的理論基礎(chǔ)進(jìn)行了研究,給出了全矢譜技術(shù)的快速算法。應(yīng)用此算法,實(shí)現(xiàn)全信息分析所需的各種參數(shù)。并根據(jù)實(shí)例分析,探討了全信息分析技術(shù)各自的特點(diǎn),為轉(zhuǎn)子多截面信息融合的表達(dá)提供了良好基礎(chǔ)。
　　建立了基于有限元的轉(zhuǎn)子——軸承系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,構(gòu)造了轉(zhuǎn)子多截面信息融合的理論基礎(chǔ)。利用單截面全矢譜技術(shù),引入截面間的相位信息,形成某一單頻下的空間振動(dòng)形態(tài),

3、這在表達(dá)信息完整性程度、以及直觀度方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。在轉(zhuǎn)子多截面信息融合的理論基礎(chǔ)上,提出了全矢?jìng)鬟f譜(FVTS)及其建立方式。FVTS有著一般頻譜結(jié)構(gòu)特征,但描述了轉(zhuǎn)子多個(gè)截面多個(gè)頻率下的空間振動(dòng)形態(tài)。并在簡(jiǎn)單介紹轉(zhuǎn)子齒式聯(lián)軸器不對(duì)中及轉(zhuǎn)子不平衡振動(dòng)機(jī)理的情況下,對(duì)FVTS的應(yīng)用進(jìn)行了分析。表明FVTS能夠?qū)收线M(jìn)行更深層次的判別。在全信息分析技術(shù)的基礎(chǔ)上,基于全矢?jìng)鬟f譜(FVTS)提出了一種監(jiān)測(cè)、分析機(jī)組啟停車過(guò)程的有力工具——全矢

4、傳遞瀑布圖(FVTC)。FVTC可以顯示任意多個(gè)相關(guān)截面信息隨轉(zhuǎn)速變化而變化的情形,能夠?qū)⒈緛?lái)就相互關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)子多截面信息系統(tǒng)的表達(dá)出來(lái),使得監(jiān)測(cè)、表達(dá)啟停車過(guò)程時(shí)更完備。并根據(jù)實(shí)例分析,對(duì)基于全信息分析技術(shù)的瀑布圖進(jìn)行了對(duì)比,表明FVTC在表達(dá)信息時(shí)的優(yōu)越性。
　　本文根據(jù)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)理論,基于數(shù)據(jù)層信息融合的觀點(diǎn),提出的全矢?jìng)鬟f譜(FVTS)與全矢?jìng)鬟f瀑布圖(FVTC)在設(shè)備監(jiān)測(cè)與故障診斷中,能夠把轉(zhuǎn)子單個(gè)截面的振動(dòng)強(qiáng)度、方位等信