本文關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)機械變速工況下階次全息方法研究

  更多相關(guān)文章： 變轉(zhuǎn)速 階次全息譜 二維全息譜 軸心軌跡 FT細化校正 EEMD

【摘要】：旋轉(zhuǎn)機械已經(jīng)成為企業(yè)中關(guān)鍵性設(shè)備，對其運行狀態(tài)進行振動分析成為保證其長期穩(wěn)定有效運行的重要手段。全息技術(shù)進行兩方面的信息融合：①同源多通道信息進行融合；②信號的幅值、頻率、相位信息的融合。因此全息分析方法在信息融合的技術(shù)基礎(chǔ)上，完整反映旋轉(zhuǎn)軸截面的運動狀態(tài)，能夠很好的對旋轉(zhuǎn)機械的復雜故障做出精密的診斷。傳統(tǒng)全息譜分析是基于平穩(wěn)信號進行分析，不適用變轉(zhuǎn)速的工況，而目前很多旋轉(zhuǎn)機械工作在變轉(zhuǎn)速的工況下，如變轉(zhuǎn)速的汽輪機，變轉(zhuǎn)速的風電機組等。本文主要針對變轉(zhuǎn)速情況下的全息譜分析進行研究，提出了FT細化校正階次全息譜分析方法，利用階次跟蹤提取轉(zhuǎn)速變化的旋轉(zhuǎn)機械的倍頻分量。本文主要工作如下。 對各種常見轉(zhuǎn)子故障的機理進行了分析，介紹了各種故障下全息分析的對應特征。在介紹傳統(tǒng)二維全息譜原理的基礎(chǔ)上，分析了帶轉(zhuǎn)速信號和不帶轉(zhuǎn)速信號的全息譜分析計算流程，以及調(diào)研分析了幾種頻譜校正分析方法，并通過實驗仿真分析進行了對比。 針對轉(zhuǎn)速波動的特殊工況不能用傳統(tǒng)的方法獲得倍頻分量的問題，，將階次跟蹤引入全息譜分析中，通過一階數(shù)值微分和最小二乘五點三次平滑來計算轉(zhuǎn)速曲線，采用復合階次跟蹤方法實現(xiàn)階次重采樣。對重采樣后的信號直接采用FT細化校正法獲得幅值、相位信息，進而得到階次全息譜。通過模擬信號仿真和實例分析驗證了基于FT細化校正法的階次全息譜分析的有效性。 調(diào)研國內(nèi)外軸心軌跡提純研究方法，在綜合分析各種軸心軌跡提純方法優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，選用了基于EEMD的軸心軌跡提純方法，并用仿真分析對比了EMD和EEMD分析結(jié)果，通過實例驗證了EEMD提純軸心軌跡比EMD提純軸心軌跡更有效的反映故障特征。分析了三維全息譜和全息瀑布的原理和計算方法，提出了基于有轉(zhuǎn)速和無轉(zhuǎn)速的三維全息譜計算方法。 在以上理論基礎(chǔ)上，采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)以VC++為開發(fā)平臺，基于多文檔開發(fā)了旋轉(zhuǎn)機械全息分析系統(tǒng)，并且通過實例驗證了系統(tǒng)的有效性和工程應用價值。
【關(guān)鍵詞】：變轉(zhuǎn)速 階次全息譜 二維全息譜 軸心軌跡 FT細化校正 EEMD
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH165.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 課題的提出及研究意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 旋轉(zhuǎn)機械全息監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 階次全息譜技術(shù)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 軸心軌跡研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.4 旋轉(zhuǎn)機械監(jiān)測系統(tǒng)研究現(xiàn)狀13
• 1.3 論文的主要工作和內(nèi)容安排13-16
• 1.3.1 論文的主要工作13-14
• 1.3.2 內(nèi)容安排14-16
• 2 全息譜的技術(shù)原理及分析方法16-36
• 2.1 轉(zhuǎn)子常見故障機理及特征16-21
• 2.1.1 轉(zhuǎn)子質(zhì)量失衡17-18
• 2.1.2 轉(zhuǎn)子不對中18
• 2.1.3 轉(zhuǎn)子彎曲18-19
• 2.1.4 轉(zhuǎn)子碰摩19
• 2.1.5 油膜渦動19-20
• 2.1.6 油膜振蕩20-21
• 2.2 全息譜原理及計算21-29
• 2.2.1 二維全息譜原理21-23
• 2.2.2 二維全息譜的計算過程23-26
• 2.2.3 三維全息譜及全息瀑布26-29
• 2.4 頻譜校正方法29-34
• 2.4.1 能量重心法29-31
• 2.4.2 比值校正法31-32
• 2.4.3 相位差校正法32-34
• 2.5 實驗驗證34-35
• 2.6 本章小結(jié)35-36
• 3 階次全息譜分析方法36-54
• 3.1 階次全息譜分析原理及其意義36-37
• 3.2 轉(zhuǎn)速計算37-41
• 3.2.1 轉(zhuǎn)速脈沖時刻的確定38-39
• 3.2.2 脈沖時刻轉(zhuǎn)速計算39-41
• 3.3 階次跟蹤重采樣41-42
• 3.4 FFT+FT 細化校正法42-43
• 3.5 FT 細化校正法的階次全息譜分析43-45
• 3.6 實驗模擬及實例分析45-52
• 3.6.1 模擬信號分析對比45-49
• 3.6.2 實例分析49-52
• 3.7 本章小結(jié)52-54
• 4 軸心軌跡分析54-64
• 4.1 軸心軌跡現(xiàn)狀54-55
• 4.2 EEMD 的原理55-57
• 4.2.1 EMD 理論55-56
• 4.2.2 EEMD 對 EMD 的改進56-57
• 4.3 基于 EEMD 的軸心軌跡提純方法及實例分析57-63
• 4.3.1 基于 EEMD 的軸心軌跡提純方法57-58
• 4.3.2 模擬分析和實例分析58-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 5 全息系統(tǒng)開發(fā)與應用64-76
• 5.1 總體方案設(shè)計64
• 5.2 系統(tǒng)硬件配置64-67
• 5.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計67-71
• 5.3.1 系統(tǒng)框架設(shè)計67-68
• 5.3.2 功能模塊劃分68-71
• 5.4 全息分析系統(tǒng)實驗驗證71-74
• 5.5 本章小結(jié)74-76
• 6 總結(jié)與展望76-78
• 6.1 總結(jié)76
• 6.2 后續(xù)研究工作與展望76-78
• 致謝78-80
• 參考文獻80-84
• 附錄84

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本文編號：1021545