基于声发射和小波神经网络的机械密封状态分类新方法.pdf

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1、2014年9月润滑与密封Sep．2014第39卷第9期LUBRICATIONENGINEERINGVol_39No．9DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2014．09．009基于声发射和小波神经网络的机械密封状态分类新方法林志斌傅攀张尔卿李晓晖黄泽沛。陈侃(1．西南交通大学机械工程学院四川成都61003l；2．四川日机公司四川成都610045)摘要：采用声发射方法监测得到的复杂机械密封的声发射信号往往信噪比很低，对其工作状态进行分类存在一定的困难。提出一种基于声发射和小波神经网络的机械密封工作状态

2、分类的方法。该方法将小波与神经网络结合，基于声发射信号时域和小波包能量分析的特征提取方法，充分利用声发射信号中的有用信息，能很好地表征机械密封的工作状态。以旋转轴用动密封装置为例，采用上述方法对其工作状态进行监测。实验证明，该方法能够有效地对复杂机械密封的工作状态或故障类型进行分类。关键词：声发射；小波包能量；机械密封；模式识别；小波神经网络中图分类号：TH136文献标识码：文章编号：0254—0150(2014)9—040—6ANewClassifyingMethodforMechanicalSealCondition

3、BasedonAcousticEmissionandWaveletNeuralNetworkLinZhibinFuPanZhangErqingLiXiaohuiHuangZepeiChenKan(1．SchoolofMechanicalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，ChengduSichuan610031，China；2．SichuanSunnySealCo．，Ltd．，ChengduSichuan610045，China)Abstract：Thesignalacquir

4、edbyacousticemissionmethodtomonitoringthecomplexmechanicalsealsusuallyhasalowSNRsignal，whichmakestheclassificationoftheworkingconditionofmechanicalsealsdifficult．Anewmethodwaspresentedtoclassifytheconditionofmechanicalsealsbasedonacousticemissionandwaveletneuraln

5、etwork．Thismethodwascombinedofthewaveletandneuralnetwork，andextractedcharacteristicsbasedontimedomainandwaveletpacka—nalysistomakefulluseoftheusefulinformationinacousticemissionsignal，whichcouldrepresenttheworkingconditionofmechanicalsealswel1．Withanexperimentont

6、hedynamicsealsforrotatingshaft，themethodmentionedabovewasusedtomonitortheworkingcondition．Theexperimentprovesthatthismethodcanclassifytheworkingconditionandfaultpatternofcomplexmechanicalsealseffectively．Keywords：acousticemission；waveletpackenergy；mechanicalseals

7、；patternrecognition；waveletneuralnetwork机械密封作为典型的旋转机械，如离心泵、压缩技术，广泛应用于石油化工工业、电力工业、汽车工机等设备不可或缺的装置，在核电、化工领域应用广业、航空航天、金属加工、焊接质量检测与监控等领泛，其对控制环境污染、保证生产安全等方面起着非域⋯。但由于以往的信号分析手法的不成熟限制了它常重要的作用。旋转轴用动密封是在动环旋转所产生的应用和发展。在声发射检测中，主要问题是难以从的流体动压效应的作用下，在动环和静环之间形成一所测信号中分辨出哪些是有用信号，哪些

8、是噪声。事层润滑膜，从而起到密封作用。若动压效应不足，则实上，轴承转动、机体震动，均会对检测结果造成影润滑膜则不稳定，从而导致密封介质的泄漏量增加，响。降低密封寿命和可靠性，甚至损坏密封装置，造成财1993年，Williams和Barnes利用声发射技术在产损失和人员伤亡。因此，对流体密封的工作状态进实验室里对密封故