基于信號處理的模式識別方法在滾動軸承故障診斷中的應用.pdf

1、化工設(shè)備與機器是石化行業(yè)的重要生產(chǎn)工具,其運行的好壞將直接影響化工、石油化工生產(chǎn)的連續(xù)性、穩(wěn)定性和安全性。隨著大型旋轉(zhuǎn)機械在石油化工領(lǐng)域應用越來越廣,其故障預測與診斷在石化生產(chǎn)中的作用和地位目益突出。滾動軸承是旋轉(zhuǎn)機械中的重要零件,其運行狀態(tài)直接影響到整個機械系統(tǒng)的性能,但它在運行過程中極易損壞。據(jù)統(tǒng)計,有30％的旋轉(zhuǎn)機械故障是由軸承引起的。因此,滾動軸承的故障預測和診斷技術(shù)研究,具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。本文以Case Weste

2、rn Reserve University(CWRU)軸承數(shù)據(jù)中心提供的滾動軸承試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),旨在對滾動軸承振動信號進行分析,采用有效的特征提取方法,來判斷、識別軸承的運行狀態(tài),從而實現(xiàn)滾動軸承故障診斷。研究內(nèi)容包括以下兩個方面:
　　 1.采用離散小波變換與Hilbert變換相結(jié)合的方法來獲取軸承信號的包絡(luò)譜,然后對包絡(luò)譜進行相關(guān)性分析,從而識別出滾動軸承的運行狀態(tài)。結(jié)果表明,本方法能夠準確診斷軸承故障,對早期故障及故障程度

3、的識別具有一定的有效性,且能對外圈故障的損傷位置進行判斷。與傳統(tǒng)包絡(luò)頻譜方法相比,本方法能夠全面利用包絡(luò)譜信息,能更準確地判斷軸承運行狀況。
　　 2.研究形態(tài)學分析在滾動軸承故障診斷中的應用,先構(gòu)造了double-dot直線結(jié)構(gòu)元素,然后結(jié)合多尺度形態(tài)運算來獲取軸承信號的形態(tài)譜,通過對形態(tài)譜進行相關(guān)性分析,從而識別滾動軸承故障類型。同時,在形態(tài)譜的基礎(chǔ)上提出了尺度譜概念。與第一種方法相比,本方法的重點是從多個尺度上提取信號特征