大型旋轉機械運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、機械設備故障突發(fā)是目前亟待解決的問題,避免設備因故障臨時停機不僅有利于提高生產效率,而且有益于降低維修成本和實現(xiàn)設備全生命周期管理。采用狀態(tài)監(jiān)測的方式進行故障早期診斷已成為重要的研究方向。本文針對水泥生產線連續(xù)運行要求高、停機經濟損失巨大的實際問題,對回轉窯主減速機的典型故障形式及其振動特征進行深入分析,在此基礎上確定了減速機運行狀態(tài)監(jiān)測方案,應用數(shù)字濾波器對在線采集到的強耦合信號濾波處理,研究用于故障信號頻譜分析的多源狀態(tài)監(jiān)測信號處理

2、方法,最終設計狀態(tài)監(jiān)測軟硬件系統(tǒng)實現(xiàn)在線監(jiān)測的目的。
　　首先,研究減速機內部主要傳動零部件,齒輪、滾動軸承和軸的典型故障形式,總結出減速機的振動信號成分主要分布在轉速頻率、嚙合頻率和固有振動頻率的基頻及諧波附近。根據(jù)減速機的結構尺寸、運行工況,可以計算出具體的故障頻率范圍。
　　其次,為了從嘈雜的原始信號中提取出有用的故障特征信號,消減系統(tǒng)本身的波動以及外界環(huán)境的干擾,向后續(xù)的頻譜分析環(huán)節(jié)提供高信噪比信號。重點研究了數(shù)字濾

3、波器的設計方法,提出模擬低通濾波器和數(shù)字濾波器相結合的濾波方式,在滿足抗混疊性能要求的前提下,簡化多頻帶濾波器的設計。
　　再次,狀態(tài)監(jiān)測的本質是特征識別,將實測振動信號繪制成的圖譜與故障狀態(tài)下的圖譜進行對比,從而判定設備的狀態(tài)。本文采用多源狀態(tài)監(jiān)測信號的圖譜監(jiān)測方法,充分地挖掘信號中隱含的狀態(tài)信息。研究整周期同步數(shù)據(jù)采樣技術,對相位信號進行微分處理得到周期起止點,在周期內對振動信號進行重新采樣,有效地避免了頻譜泄露現(xiàn)象。

4、　　最后,以JH800C-306W-31.5型減速機為監(jiān)測對象,根據(jù)分析計算和力錘試驗結果確定監(jiān)測參數(shù)。選擇傳感器和數(shù)據(jù)采集卡搭建狀態(tài)監(jiān)測硬件系統(tǒng),采用C++和MATLAB開發(fā)狀態(tài)監(jiān)測軟件系統(tǒng),通過現(xiàn)場測試初步驗證了該原型系統(tǒng)的性能。
　　綜上所述,本文對回轉窯主減速機的狀態(tài)監(jiān)測技術進行了系統(tǒng)的研究,在減速機故障機理研究、狀態(tài)監(jiān)測信號濾波、多源狀態(tài)監(jiān)測信號處理和狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)等方面取得了一定的成果,解決了大型旋轉機械由停機維修、