滑動軸承是旋轉(zhuǎn)機(jī)械的重要支撐部件,其安全穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系到整個機(jī)組的安全性和穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的滑動軸承故障監(jiān)測與診斷方法存在一些不足之處,不能良好地將故障類型與特征參數(shù)對應(yīng)起來。本文采用聲發(fā)射檢測技術(shù)來監(jiān)測和分析軸承的運(yùn)行狀況,找出軸承狀態(tài)與聲發(fā)射信號特征之間的定性或定量的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)對軸承的運(yùn)行工況狀態(tài)進(jìn)行判定。 用理論方法分析了滑動軸承聲發(fā)射信號的特點(diǎn)以及產(chǎn)生的機(jī)理,通過研究發(fā)現(xiàn),聲發(fā)射信號的能量主要來源于軸瓦與油液之間的摩擦。作為理論分析算例,本文以300MW汽輪發(fā)電機(jī)組模擬轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺的一個軸承為研究對象,計(jì)算了其功率損失(聲發(fā)射信號能量與滑動軸承功率損失成正比)與變工況之間的關(guān)系,得出如下結(jié)論:潤滑油溫度升高,軸承功率損失減小;軸承載荷增大,功率損失增大;潤滑油量減小,功率損失增大。 分析了滑動軸承聲發(fā)射信號的特點(diǎn),采用小波分解和重構(gòu)的方法提取軸承摩擦的聲發(fā)射信號,并在此基礎(chǔ)上采用自相關(guān)等波形分析方法以及傳統(tǒng)特征參數(shù)等方法來分析聲發(fā)射信號,以建立起軸承運(yùn)行狀態(tài)與聲發(fā)射特征參數(shù)之間的關(guān)系。 采用現(xiàn)場試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)方法,找出了能有效反映軸承運(yùn)行狀態(tài)的聲發(fā)射特征參數(shù),如能量率、頻率中心、自相關(guān)系數(shù)最大值等參數(shù),并提出了一種新的能反映信號不穩(wěn)定程度的參數(shù)——頻譜能量不穩(wěn)定度,并得到了升降速過程、變工況過程以及故障過程中,軸承運(yùn)行狀態(tài)與聲發(fā)射特征參數(shù)之間的關(guān)系,建立起了滑動軸承異常工況與聲發(fā)射信號特征參數(shù)之間的定性關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上確定了判定故障及軸承運(yùn)行狀態(tài)的方法及標(biāo)準(zhǔn)。
【學(xué)位單位】：長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2008
【中圖分類】：TH133.31
【部分圖文】：

3.1滑動軸承聲發(fā)射機(jī)理分析 3.1.1干摩擦狀態(tài)下的聲發(fā)射機(jī)理圖3.1是軸瓦與軸頸接觸部分的局部放大圖，從圖中可以看出，在軸頸處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，大量的軸瓦和軸頸的表面突起部分發(fā)生接觸摩擦，造成干摩擦，使得軸瓦分子晶體和軸頸分子晶體的晶格吸收能量，當(dāng)積累到一定程度后，晶格發(fā)生位錯或滑移釋放能量，產(chǎn)生了彈性波，從而發(fā)生了聲發(fā)射現(xiàn)象。圖3.1軸承干摩擦狀態(tài)局部放大圖 3.1.2半干摩擦狀態(tài)下的聲發(fā)射機(jī)理從圖3.2可以看出，隨著轉(zhuǎn)速的增加，油膜的漸漸形成，使得油膜開始部分承擔(dān)軸承的載荷，軸瓦承受的載荷逐步減小，軸頸與軸瓦的接觸由緊密接觸逐步分離。從圖中可以看出，部分的軸瓦和軸頸的表面突起部分發(fā)生接觸摩擦，造成半干摩擦，同時由于軸頸旋轉(zhuǎn)帶動潤滑油流動

圖3.1軸承干摩擦狀態(tài)局部放大圖 3.1.2半干摩擦狀態(tài)下的聲發(fā)射機(jī)理從圖3.2可以看出，隨著轉(zhuǎn)速的增加，油膜的漸漸形成，使得油膜開始部分承擔(dān)軸承的載荷，軸瓦承受的載荷逐步減小，軸頸與軸瓦的接觸由緊密接觸逐步分離。從圖中可以看出，部分的軸瓦和軸頸的表面突起部分發(fā)生接觸摩擦，造成半干摩擦，同時由于軸頸旋轉(zhuǎn)帶動潤滑油流動，產(chǎn)生了潤滑油作用于軸頸和軸瓦表面的剪切力，這兩種作用使得軸瓦分子晶體和軸頸分子晶體的晶格吸收能量，當(dāng)積累到一定程度后，晶格發(fā)生位錯或滑移釋放能量，產(chǎn)生了彈性波，從而發(fā)生了聲發(fā)射現(xiàn)象。

2軸承半干摩擦狀態(tài)局部放大圖 3.1.3正常潤滑狀態(tài)下的聲發(fā)射機(jī)理從圖3.3可以看出，當(dāng)轉(zhuǎn)速足夠大的時候，軸瓦與軸頸己經(jīng)由最開始的緊密接觸變成完全分離，在軸瓦與軸頸間形成了完全的油膜，來支承軸承的載荷。由于軸瓦和軸頸的完全分離，使得兩者之間的表面突起不再發(fā)生接觸摩擦，而軸頸的旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生了潤滑油作用于軸頸和軸瓦表面的剪切力，使得軸瓦分子晶體和軸頸分子晶體的晶格吸收能量，當(dāng)積累到一定程度后，晶格發(fā)生位錯或滑移釋放能量，產(chǎn)生了彈性波，從而發(fā)生了聲發(fā)射現(xiàn)象。圖3.3軸承正常運(yùn)行狀態(tài)下局部放大圖一般來說，聲發(fā)射來源于能量，也就是說聲發(fā)射的能量來源于另外一種能量，因此可以得出，軸承的聲發(fā)射能量主要來源于滑動軸承的功率損失�；瑒虞S承的功率損失來源于軸瓦與油液的摩擦、油液與油液的摩擦、油液與軸頸的摩擦以及軸瓦與軸頸的碰摩。在正常運(yùn)行時主要是前面三種損失之和。在正常運(yùn)行時
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 靳攀科;滑動軸承狀態(tài)聲發(fā)射監(jiān)測技術(shù)研究及其工程應(yīng)用[D];長沙理工大學(xué);2011年

2 靳倩;基于聲發(fā)射檢測的滑動軸承狀態(tài)監(jiān)測與診斷系統(tǒng)研究[D];長沙理工大學(xué);2008年

3 陸利威;基于聲發(fā)射技術(shù)的滑動軸承故障診斷[D];湖南科技大學(xué);2010年

本文編號：2881852