造紙生產(chǎn)線上,有很多大負(fù)載、低轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)設(shè)備,其軸承在承受較重載荷時(shí),極易受到損傷,導(dǎo)致設(shè)備故障,甚至造成停機(jī)。因此,大負(fù)載低轉(zhuǎn)速軸承的在線故障診斷非常重要。本課題在對大負(fù)載低轉(zhuǎn)速軸承振動的診斷難點(diǎn)及當(dāng)前故障診斷常用方法分析的基礎(chǔ)上,提出了一種基于快速譜峭度包絡(luò)解調(diào)分析的軸承故障診斷方法。首先采用快速譜峭度法計(jì)算振動信號的最大譜峭度值,確定最優(yōu)的帶通濾波器系數(shù),然后利用帶通濾波器對振動信號進(jìn)行降噪處理,最后利用希爾伯特變換方法對降噪信號進(jìn)行處理,分析包絡(luò)譜,得到診斷結(jié)果。借助團(tuán)隊(duì)自行設(shè)計(jì)的軸承故障實(shí)驗(yàn)臺,對本課題所提方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用性等進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,驗(yàn)證了本課題算法的有效性,并為工程應(yīng)用提出了建議。

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【部分圖文】：

圖1不同轉(zhuǎn)速下軸承的時(shí)域圖和頻譜圖

根據(jù)上述分析，可以總結(jié)出大負(fù)載低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動體的故障診斷難點(diǎn)表現(xiàn)為如下幾個方面：(1)振動信號能量低，無法激起高頻的振動，導(dǎo)致振動的特征微弱，不易監(jiān)測；(2)轉(zhuǎn)速低，導(dǎo)致故障信號的頻率低，不易察覺；(3)振動產(chǎn)生沖擊的間隔時(shí)間長，若在轉(zhuǎn)動周期內(nèi)采樣點(diǎn)數(shù)過少，容易造成漏診；(4)大負(fù)載....

圖5560r/min不同類型故障軸承的包絡(luò)譜圖

考慮利用基于快速譜峭度的包絡(luò)解調(diào)分析法，計(jì)算得到最優(yōu)的帶通濾波器系數(shù)，拾取沖擊性強(qiáng)的周期性高頻衰減振動。對外圈故障軸承、內(nèi)圈故障軸承分別利用快速譜峭度分析法得到譜峭度圖，如圖7所示。從圖7(a)中，可以得到中心頻率fc=83.333Hz，帶寬Bw=166.6667Hz，分解層....

圖6280r/min不同類型故障軸承時(shí)域圖和包絡(luò)譜圖

圖5560r/min不同類型故障軸承的包絡(luò)譜圖同樣，對內(nèi)圈故障軸承振動信號采用快速譜峭度包絡(luò)解調(diào)分析法，利用譜峭度圖7(b)定義帶通濾波器系數(shù)，再對濾波后信號進(jìn)行包絡(luò)解調(diào)分析，得到圖8(b)，發(fā)現(xiàn)與計(jì)算出的內(nèi)圈故障特征頻率相近的頻率38.67Hz及其倍頻77.34Hz、1....

圖7不同類型故障信號譜峭度圖

另外，在對280r/min下外圈故障軸承進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，分別采集2000、3000、4000、6000、10000個點(diǎn)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)采集2000、3000個數(shù)據(jù)點(diǎn)分析時(shí)，包絡(luò)解調(diào)分析法和基于快速譜峭度的包絡(luò)解調(diào)分析法均看不出外圈故障特征頻率。當(dāng)采集4000、6000、10000....

本文編號：3961770