大型观览车主轴系统声发射信号特征研究.pdf

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1、学校代码10406分类号TG115密级学号080080402015题目大型观览车主轴系统声发射信号研究作者袁俊学科、专业测试计量技术及仪器指导教师沈功田研究员卢超教授申请学位日期2011年5月学校代码：10406分类号：TG115.28学号：080080402015南昌航空大学硕士学位论文（学位研究生）大型观览车主轴系统声发射信号特征研究硕士研究生：袁俊导师：沈功田研究员卢超教授申请学位级别：硕士学科、专业：测试计量技术及仪器所在单位：测试与光电工程学院答辩日期：2011年6月授予学位单位：南昌航

2、空大学InvestigationofAcousticEmissionSignalCharacteristicsofMainSpindleonGiantWheelADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnMeasuringandTestingTechnologiesandInstrumentsbyYuanJunUndertheSupervisionofProf.ShenGongtianandLuChao(SchoolofMeasuringandOptic

3、alEngineering)NanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaJune,2011南昌航空大学硕士学位论文摘要摘要近年来，随着我国经济的快速发展，大型观览车的高度不断地被刷新，承载人数也不断地增多，它不仅是游乐园的标志，而且是城市的标志，目前国内A级大型观览车（高度≥50m）约有35台。主轴系统是大型观览车结构的重要部件，其失效可能直接导致整个观览车发生事故，并造成人员伤亡。目前，主轴系统方面还没一种有效检测手段，不拆卸检测观览车主轴是检验部门迫切需要

4、解决的难题。因此，研究有效的大型观览车主轴系统的故障检测和诊断方法，及时发现和预报故障，是保障设备安全运行的重要措施。故本文结合“十二五”国家科技支撑计划资助项目（课题编号：2011BAK06B05）和国家质检总局科技计划项目课题《大型观览车主轴声学检测探索研究》（课题编号：2009QK016），主要从观览车模拟实验装置实验和现场试验来开展观览车主轴声发射检验，最终得到观览车主轴系统在正常情况下的声发射信号特征规律，并进行声发射信号特征分析与特征提取方面的研究，主要研究内容及结论如下：（1）按照滚

5、动轴承故障产生机理的不同，可以分为疲劳、磨损、腐蚀、胶合、压痕以及断裂等。磨损和疲劳是滚动轴承两种常见的故障形式，所有这些滚动轴承故障的产生和发展过程中，都会伴随着声发射现象的产生。（2）大型观览车主轴系统试验模拟装置在实验室能实现主轴系统在变载荷、变转速、设置故障等不同运行工况下的运行情况。（3）在实验室里观览车模拟实验装置共运行了1160圈，根据声发射参数变化特征将整个变化趋势可分为五个阶段。（4）声发射RMS参数对滚动轴承信号最敏感，声发射能量、振铃计数、持续时间和上升时间参数次之，且这四个

6、参数变化趋势类似；声发射幅度和撞击数最不敏感。（5）宜兴观览车主轴声发射能量、振铃计数、持续时间和幅度参数历程图在一个周期里有一较大的峰值，其中能量率历程图最明显。（6）北京石景山大型观览车主轴中的异常响声可通过声发射检测技术进行定位，定位方式可选用线性定位和柱面定位。该观览车主轴中异常声发射信号为低频信号，其声发射信号幅度高，能量大，持续时间长。关键词：大型观览车，声发射，滚动轴承，主轴系统I南昌航空大学硕士学位论文AbstractAbstractInrecentyears,withtherap

7、iddevelopmentofoureconomy,theheightofthegiantwheelhasbeenconstantlyrefreshed,thecarryingnumberofalsoconstantlyincreasing.Itisnotonlyasymboloftheamusementpark,butalsoofthecity.Atpresentthereare35A-level（height≥50m）giantwheelinChina.Themainspindleisoneo

8、fthemostimportantpartsofthegiantwheel.Ifitfails,alargeaccidentandcasualtieswillbedirectlycaused.Thereisnoeffectivedetectionmethodtothemainspindledetectionatpresent,thedetectionofthemainspindleonlineisanurgentproblemtobesolvedforthesafetyinspec