往复泵轴承故障多信息融合诊断研究

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1、学号：12105409常州大学硕士学位论文往复泵轴承故障多信息融合诊断研究研究生于志远指导教师裴峻峰学科、专业名称化工过程机械研究方向石油石化装备可靠性研究2015年4月ResearchonInformationFusionFaultDiagnosisofReciprocatingPumpBearingADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByYuZhi-yuan(ChemicalProcessMachinery)DissertationSupervisor:Prof.PeiJun-fengMay，2015常州大学学位

2、论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属常州大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或

3、部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要石油钻井用往复泵称为钻井泵，是石油钻井生产的关键设备。动力端轴承是钻井泵中的关键部件，它们的工作状况直接影响到泵和生产能否正常进行，但目前对动力端轴承失效机理的研究工作进行的还不多，因此，本课题对轴承故障分析及诊断研究有着重要的意义。本文以3NB-1300C钻井泵动力端轴承为参照，选取类似的轴承进行试验与研究，取得了一

4、些进展。本文所作研究工作和成果主要体现在下述方面。（1）对购置的轴承疲劳试验机进行改进，建立了较为完善的轴承分析试验台。该试验台能完成轴承正常或非正常状态下的加载及运转试验，以提供不同工况下的轴承原始数据。采用自行开发LabVIEW与MATLB混合编程的滚动轴承分析系统，采集轴承振动信号，同时运用SAEU2S声发射软件系统，采集声发射信号。实现了两类信号的同步采集。结合数字信号处理及故障诊断技术对采集到的信号进行分析、处理并提取特征参数，为开展本课题的研究提供数据支持。（2）提出了一种滚动轴承故障诊断的新方法：基于LMD和相似关联度的滚动轴承故障诊断方法。运用LMD

5、处理非平稳信号的优势，提取故障特征参数，整合特征向量。引入改进的相似关联度算法以进行故障模式的识别，试验结果表明此法可以准确识别轴承运行状态。（3）使用声发射设备及技术采集和处理声发射信号，分析研究不同工况下轴承声发射信号的参数变化及信号特征参数，结合振动信号分析，融合两类信号特征层数据，融合诊断准确地识别了轴承的运行状态，取得了良好效果。关键词：往复泵；轴承；故障诊断；LMD；声发射；融合诊断ⅠABSTRACTReciprocatingpumpusedinoildrillingiscalleddrillingpump,whichisthekeyequipmento

6、fthedrillingrig.Thepowerendbearingisacriticalpartofdrillingpump，theoperationstatusofbearinghasadirecteffectonthenormalrunningofpumpandproduction.However,theresearchaboutfailuremechanismofthepowerendbearingisstillpoorpresently.Therefore,thesubjectofthebearingfailureanalysisanddiagnosisi

7、sofgreatsignificance.Thepaperprovidesanalysisonsimulationbearingsimilartobearingappliedfor3NB-1300Cdrillingpumptodiscussthefaultdiagnosisandfailuremechanism,andhasachievedsomesuccess.Themainresearchresultsarestatedasfollows:1.Optimizeweredoneforthebearingfatiguetestrigandestablisheda