階比分析在旋轉機械故障診斷中的應用研究.pdf

1、旋轉機械廣泛應用于社會生產的各行各業(yè)，極大提高了生產效率，促進了工業(yè)現代化的蓬勃發(fā)展。因此，保障旋轉機械設備的安全運行，對其故障做出及時準確的診斷具有重要意義。旋轉機械在運行狀態(tài)下的轉速嚴格來說是波動的，尤其是升降速過程，此時的振動信號屬于非平穩(wěn)信號，不適合常規(guī)的傅里葉頻譜分析。階比分析是工程實際中常用的旋轉機械變轉速狀態(tài)下的振動信號分析方法，其關鍵在于將時域非平穩(wěn)信號通過等角度重采樣轉化為角度域的平穩(wěn)信號，這個過程稱為階比跟蹤。近年來

2、，基于瞬時頻率估計的階比跟蹤因為無需硬件測速裝置而得到了廣泛應用。該方法利用時頻分析技術提取旋轉機械參考軸的瞬時頻率曲線，進而計算得到重采樣時刻，但是瞬時頻率曲線的提取受到各時頻分析方法固有缺陷的影響。因此，需要找出一種更加有效的瞬時頻率曲線估計方法，并將其應用于階比分析，以便更好的對旋轉機械故障作出診斷。
　　針對以上問題，本文提出一種基于EEMD-HHT與時頻重排結合的瞬時頻率曲線估計方法，結合了EEMD-HHT和時頻重排算法

3、的優(yōu)點，準確提取到參考軸的瞬時頻率曲線，并將其應用到階比分析中，通過實例信號分析說明了該方法的具體執(zhí)行步驟，驗證了其有效性。
　　本文首先對旋轉機械的故障診斷手段和振動信號分析方法進行了介紹。接著分析了旋轉機械三種常見故障的振動機理和故障特征。然后深入研究了階比分析的關鍵步驟階比跟蹤技術，論述了各種階比跟蹤方法的實現原理及優(yōu)缺點，詳細闡述了基于瞬時頻率估計的階比跟蹤實現方法。之后提出了基于EEMD-HHT與時頻重排結合的階比分析方