基于時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)測與管理系統(tǒng)是近年來國內(nèi)外研究的熱點。設(shè)備故障預(yù)測是指根據(jù)設(shè)備當前時刻的運行狀態(tài)特征以及此前一段時間內(nèi)的運行狀態(tài)特征判斷設(shè)備下一時刻的狀態(tài)特征，通過特征分析對設(shè)備的健康狀況和剩余使用壽命等內(nèi)容進行預(yù)測。齒輪系統(tǒng)是設(shè)備中關(guān)鍵的傳動或傳力部件，對齒輪設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)測的研究對設(shè)備的良好運行有重要的意義。
　　鑒于齒輪故障預(yù)測研究的重要性，本文主要研究了以下內(nèi)容：1）ARMA模型構(gòu)建的理論和過程；2）齒輪的故障機理和頻

2、譜特征以及齒輪故障的診斷標準和故障分析中的頻帶劃分問題；3）設(shè)備振動信號采集器和在線監(jiān)測系統(tǒng)。研究內(nèi)容圍繞齒輪振動信號采集，信號的分析處理，齒輪狀態(tài)特征提取、狀態(tài)識別和狀態(tài)預(yù)測進行。
　　首先，本文通過理論研究構(gòu)建了應(yīng)用于齒輪頻譜結(jié)構(gòu)預(yù)測的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齒輪頻譜的預(yù)測中，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，對減速機高速端齒輪發(fā)生分布式故障或局部故障的趨勢進行了分析。從而

3、得出，該齒輪處于較良好的運行狀態(tài)，但是有發(fā)生分布式故障的趨勢或可能，應(yīng)當持續(xù)關(guān)注其趨勢的發(fā)展。
　　隨后，本文對設(shè)備故障預(yù)測與管理系統(tǒng)中的分布式采集器和在線監(jiān)測軟件的實現(xiàn)進行研究。對于分布式采集器，其采用A8+DSP處理器和FPGA控制采樣，擁有8個振動通道和1個轉(zhuǎn)速通道，能夠?qū)υO(shè)備的加速度、速度和位移信號進行采集；采集器對振動信號的處理包括隔直、濾波、放大、積分、A/D轉(zhuǎn)換等。為了能夠在通訊出現(xiàn)異常的情況下實現(xiàn)信號的本地存儲采集