旋转机械故障诊断.doc

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1、旋转机械故障诊断摘要:基于旋转机械在各行业的广泛应用，旋转机械的故障诊断技术也倍受重视，从传统的信号处理方法到现代的信号处理方法，旋转机械故障诊断中的信号处理技术在不断发展，不断创新。综述了旋转机械故障诊断的传统信号处理方法和现代信号处理方法，分析传统信号处理方法和现代信号处理方法的实际应用，并展望了未来旋转机械故障诊断领域的研究方向。关键词:旋转机械;故障诊断;信号处理技术Abstract:Becauserotatingmachineriesarewidespreadusedinmanyfields，more

2、andmoreattentionaredrawnbyfaultdiagnosistechnologyforrotatingmachinery．Fromconventionalmethodstocontemporarymethods，signalprocessingtechnologyinfaultdiagnosisforrotatingmachineryhadbeendevelopedandinnovatedconstantly．Thetraditionalandmodernsignalprocessingme

3、thodsinfaultdiagnosisofrotatingmachinerywerereviewedinsummary．Practicalapplicationofthetraditionalandmodernsignalprocessingmethodsisanalyzed，andtheresearchdirectioninthefutureinthefieldoffaultdiagnosisofrotatingmachineryisexpected．Keywords:Rotatingmachinerie

4、s;Faultdiagnosis;Signalprocessingtechnology17第一章绪论机械故障诊断,就是通过机械运行中的相关信息来识别其技术状态是否正常,确定故障的性质和部位,寻找故障起因,预报故障趋势,并提出相应的对策的一门技术。现代的机械设备正在迅速地向着精密化、高速化、自动化、系统化的方向发展,设备更加复杂,各个部件的联系也越来越紧密,设备某部件的故障有可能会引起整个设备的损坏。机械设备发生故障不仅会造成巨大的经济损失,而且会危及人身安全带来严重的后果。因此,机械故障诊断工作得到了广大科研人

5、员的关注和重视,随着各个领域技术的不断发展,各种新的技术和理论被不断地应用于机械故障诊断中,并提出了新的诊断方法与理论[1]。1.1旋转机械故障诊断的意义随着机械设备向着高速、重载、精密方向发展，对机械传动设备的要求越来越高。不仅要求机械传动设备能够传递较大的功率和载荷，而且传动系统本身必须具备较好的可靠性，从而降低设备的运营成本并提高设备运营过程中的安全性。在故障诊断的发展过程中，人们发现最重要、最关键而且也最困难的问题就是故障特征信息提取，其必须借助于信息处理，特别是现代信号处理的理论方法和技术手段，探索故

6、障特征信息提取的途径，发展新的故障诊断理论和技术。旋转机械的故障问题有很多，在这里我们选取滚动轴承的故障问题来介绍一下。滚动轴承是机械设备中最常见的部件之一，它的运行状态直接影响整台机器的功能．据钢铁工业统计，在旋转机械中，由于滚动轴承损坏而引起的故障约占30％．因此，对滚动轴承工作状态的监视及其故障诊断技术的研究工作越来越受到人们的重视，成为保障旋转机械良好工作性能的重要保障。最初的轴承故障诊断是利用听棒，靠听觉来判断。这种方法至今仍在沿用，其中的一部分已改进为电子听诊器，训练有素的人员凭经验能诊断出刚刚发生

7、的疲劳剥落，有时甚至能辨别出损伤的位置，但毕竟影响因素较多，可靠性较差。继听棒、电子听诊器之后，在滚动轴承的状态监测与故障诊断工作中又引入了各种测振仪，用振动位移、速度和加速度的均方根值或峰值来判断轴承有无故障，这样减少了监测人员对经验的依赖性，提高了监测诊断的准确性，但仍很难在故障初期及时做出诊断。1966年，全球主要滚动轴承生产商之一，瑞典SKF公司在17多年对轴承故障机理研究的基础上发明了用冲击脉冲仪（ShockPulseMeter）检测轴承损伤，将滚动轴承的故障诊断水平提高了一个档次。多种信号分析处理技

8、术用于滚动轴承的状态监测与故障诊断，如频率细化技术、倒频谱、包络线分析等。在信号预处理上也采用了各种滤波技术，如相干滤波、自适应滤波等，提高了诊断灵敏度。1.2机械故障诊断方法1.2.1常用的机械故障诊断方法的分类机械设备有各种类型，其工作条件又各有不同，故对不同机器的故障往往需要采用不同的方法来诊断。对机器进行故障诊断的方法可以按如下几种方式进行分类。按诊断的目的要求分类1.功能诊断