旋轉(zhuǎn)機械故障診斷系統(tǒng)與算法開發(fā)及其應(yīng)用研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備被廣泛應(yīng)用于電力、機械制造等許多重要領(lǐng)域,其健康狀況不僅影響設(shè)備本身的運行,還可能給生產(chǎn)造成影響,嚴重時會造成國民經(jīng)濟重大損失,甚至導(dǎo)致機毀人亡。對機械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷是十分必要的。應(yīng)用信號處理方法對振動信號進行特征提取,進而診斷出其健康狀況,是機械設(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)境下的算法實現(xiàn)與改進,進而對模擬信號、轉(zhuǎn)子實

2、驗臺等信號進行分析,研究了全息譜技術(shù)和軸系空間振型在機械設(shè)備的振動狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷中的應(yīng)用。鑒于位移信號更有效,而實際受條件限制,很多情況下只能測得加速度信號的情況,文章對振動信號數(shù)值積分進行了研究。
　　同時,針對目前故障診斷算法的實現(xiàn)多是基于MATLAB和Labview軟件平臺的問題,應(yīng)用MS VS.NET平臺開發(fā)出一套狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng),為算法和系統(tǒng)的工程實用化奠定了基礎(chǔ)。文章先后研究了振動信號的實時采集,建立多通道實

3、時信號采集系統(tǒng),接著建立了基于Access的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),進而搭建了一套旋轉(zhuǎn)機械振動狀態(tài)在線監(jiān)測與診斷系統(tǒng);在此基礎(chǔ)上對實際工程案例進行研究分析,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械設(shè)備的振動狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷中的應(yīng)用研究
　　針對全息譜技術(shù)和軸系空間振型的算法實現(xiàn)過程中對信號的幅值、相位信息及頻率分量反求準確性高,而一般帶通濾波方法不能滿足要求的問題;研究了運用頻域

4、方法來代替帶通濾波方法來反求信號的幅值、頻率分量、相位信息等。
　　針對在研究全息譜技術(shù)在機械設(shè)備振動狀態(tài)故障監(jiān)測與診斷中應(yīng)用時需要其它信號處理方法的問題。設(shè)計并制作一套《基于VS.NET的全息譜分析系統(tǒng)》,集多個測量截面的波形、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)對轉(zhuǎn)子信號對比分析,驗證了算法的準確性,并探究了全息譜技術(shù),軸系空間振型在機械設(shè)備的振動狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷中的應(yīng)用。

5、r>　　(2)加速度信號數(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,而實際受條件限制,很多情況下只能測得加速度信號的情況。本研究對加速度信號數(shù)值積分進行了探索,分別對比總結(jié)出時域積分和頻域積分的優(yōu)缺點。一定程度上頻域積分可以有效去除時域信號的微小誤差在積分過程中產(chǎn)生的趨勢項,使得結(jié)果更加準確。
　　(3)旋轉(zhuǎn)機械振動狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的搭建及應(yīng)用實例
　　為便于實驗和研