【摘要】：作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械的核心組成部件,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的故障診斷研究對于保障整個機(jī)械系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。工程實(shí)際中轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的信號采集一般由垂直安裝于轉(zhuǎn)子同一截面的兩個同類型傳感器來獲取。本文利用全譜分析方法融合同源傳感器的優(yōu)勢,借助Bently轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺模擬了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的多種故障并總結(jié)相應(yīng)的全譜故障特征,表明了全譜分析方法相對于傳統(tǒng)傅里葉分析在轉(zhuǎn)子復(fù)合故障診斷方面具有優(yōu)越性。另外,結(jié)合Hilbert-Huang變換(HHT)良好的時頻表達(dá)特性,構(gòu)造了全-希爾伯特譜分析方法,針對全-希爾伯特譜分析方法的缺陷進(jìn)行改進(jìn),提出了改進(jìn)的全-希爾伯特譜分析方法。最后,將其應(yīng)用于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的故障診斷中,進(jìn)行轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障的特征信息提取,并取得了一定成果。主要研究內(nèi)容如下:1.轉(zhuǎn)子系統(tǒng)復(fù)合故障模擬實(shí)驗(yàn)及全譜特征。介紹了全譜方法的理論基礎(chǔ)和數(shù)值表達(dá),仿真分析其融合雙通道信號的有效性和良好的單通道兼容性。利用Bently轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的多種故障類型(包括單一故障和復(fù)合故障)進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)。研究了剛性支承下裂紋、碰摩和裂紋-碰摩復(fù)合故障以及油膜支承下油膜失穩(wěn)和油膜失穩(wěn)-碰摩復(fù)合故障的全譜特征,并與傳統(tǒng)的傅里葉頻譜分析方法進(jìn)行對比分析。分析結(jié)果表明,傳統(tǒng)傅里葉分析方法對于轉(zhuǎn)子故障特征信息的提取能力欠佳,而全譜分析方法通過對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)同一截面的雙傳感器通道信息進(jìn)行融合,可以準(zhǔn)確提取轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的正反進(jìn)動信息,更好地刻畫轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的復(fù)合故障特征。2.提出了改進(jìn)的全-希爾伯特譜分析方法,并應(yīng)用于轉(zhuǎn)子的復(fù)合故障分析。利用全譜分析方法融合同源雙通道信息的優(yōu)勢,及Hilbert-Huang變換對于信號良好的時頻表征能力,融合二者,構(gòu)造了全-希爾伯特譜分析方法,并針對全譜方法直接提取正負(fù)頻率成分出現(xiàn)的缺陷,對全-希爾伯特譜分析方法進(jìn)行了改進(jìn),提出了改進(jìn)的全-希爾伯特譜分析方法。最后,將其應(yīng)用于轉(zhuǎn)子的模擬故障實(shí)驗(yàn)中,包括碰摩、油膜渦動、油膜振蕩及其相應(yīng)復(fù)合故障,并與傳統(tǒng)的希爾伯特譜分析方法進(jìn)行對比。研究表明,改進(jìn)全-希爾伯特譜分析方法對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)同源雙通道信息進(jìn)行融合,在保留傳統(tǒng)希爾伯特譜分析方法提供的信息外,還能表征轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的正反進(jìn)動信息并對其時變特性進(jìn)行刻畫,提供了更為全面有效的復(fù)合故障特征信息,更有利于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的復(fù)合故障診斷。
【圖文】：

轉(zhuǎn)子模型圖

軸心軌跡圖
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH133

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2587649