本文關(guān)鍵詞：基于小波包能量譜與HHT的隔膜泵主軸故障診斷研究

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【摘要】：隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和進(jìn)步,現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備的復(fù)雜化、高效化、智能化程度越來(lái)越高。因此,保證機(jī)械設(shè)備安全可靠的運(yùn)行就顯得尤為重要。管道輸送是既鐵路運(yùn)輸、公路運(yùn)輸、海陸運(yùn)輸、航空運(yùn)輸之后的第五大運(yùn)輸方式。管道輸送既可以進(jìn)行長(zhǎng)距離、高濃度的輸送,也可以用于高溫、高腐蝕的固液兩相液的運(yùn)輸。對(duì)了一些道路交通不方便的,物質(zhì)易拋灑或者易泄漏的運(yùn)輸,它更是體現(xiàn)了無(wú)與倫比優(yōu)勢(shì)。所以近年來(lái),管道輸送行業(yè)發(fā)展極為迅速,但如何保證管道輸送的安全和穩(wěn)定,是一個(gè)急需解決的問(wèn)題。 往復(fù)式活塞隔膜泵是管道輸送的核心設(shè)備之一,它是管道輸送的動(dòng)力輸出裝置,所以隔膜泵的安全問(wèn)題也就是管道輸送的核心安全問(wèn)題。主軸是往復(fù)式活塞隔膜泵的關(guān)鍵部件之一。在運(yùn)行的過(guò)程中,主軸的失效是最致命的,主軸一旦出現(xiàn)故障,往往導(dǎo)致生產(chǎn)的停頓,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,甚至人員傷亡。 本文通過(guò)對(duì)往復(fù)式活塞隔膜泵及主軸的運(yùn)行機(jī)理進(jìn)行研究分析,再對(duì)設(shè)備運(yùn)行的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析和研究,最后實(shí)現(xiàn)了對(duì)往復(fù)式活塞隔膜泵主軸的故障診斷。通過(guò)診斷隔膜泵主軸的故障,確保設(shè)備的安全運(yùn)行,進(jìn)而保證工業(yè)生產(chǎn)的正常運(yùn)行。論文具體工作如下： (1)本文采用了兩種不同的方法分析隔膜泵主軸的振動(dòng)信號(hào),分別是基于小波包能量譜分析的故障診斷方法,和基于EMD的HHT的故障診斷方法。通過(guò)不同的處理方法和分析角度,對(duì)隔膜泵主軸的故障信息進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)了故障診斷的研究和探索。 (2)以小波理論和小波包理論為主要理論依據(jù),通過(guò)采集往復(fù)式活塞隔膜泵主軸的振動(dòng)信號(hào),進(jìn)行小波包分解為多個(gè)子頻帶,求出各頻帶的能量及能量比例,然后對(duì)比故障振動(dòng)信號(hào)和正常振動(dòng)信號(hào)的頻帶能量譜比例圖,找出發(fā)生故障的頻帶,進(jìn)而找出往復(fù)式隔膜泵的故障特征頻率,診斷出故障。 (3)以EMD和HHT理論為主要理論依據(jù),通過(guò)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸夥椒‥MD對(duì)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到有限數(shù)目的本征模式函數(shù)IMF,再對(duì)每個(gè)IMF進(jìn)行Hilbert變換,從而獲得信號(hào)的Hilbert譜和邊際譜,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的診斷。通過(guò)研究分析HHT時(shí)頻三維圖和邊際譜,能夠準(zhǔn)確地反映出隔膜泵主軸的運(yùn)行狀況,直接反映出發(fā)生故障特征頻率。 本文通過(guò)引入不同故障診斷方法對(duì)振動(dòng)故障進(jìn)行診斷研究,對(duì)往復(fù)式活塞隔膜泵主軸的振動(dòng)故障診斷展開(kāi)了探討,為日后進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)工業(yè)化故障診斷監(jiān)控和診斷做好理論基礎(chǔ)�？梢�(jiàn),基于振動(dòng)信號(hào)的隔膜泵主軸故障診斷是可行的和有效的。通過(guò)對(duì)基于小波包能量譜分析的故障診斷方法,和基于EMD的HHT的故障診斷方法進(jìn)行研究,對(duì)兩種不同的處理手段和分析方法的進(jìn)行對(duì)比分析,以便于在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)生活中,合理有效的采取恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段,充分實(shí)現(xiàn)資源的整合和利用。
【關(guān)鍵詞】：隔膜泵主軸 故障診斷 振動(dòng) 小波包 能量譜 EMD HHT
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH165.3;TH323
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 設(shè)備故障診斷的研究背景9
• 1.2 設(shè)備故障診斷的研究意義9-10
• 1.3 國(guó)內(nèi)外設(shè)備故障診斷的研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3.1 設(shè)備故障診斷國(guó)外的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3.2 設(shè)備故障診斷國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 論文的研究思路及創(chuàng)新點(diǎn)13
• 1.5 論文的章節(jié)安排13-15
• 第二章 設(shè)備故障診斷的基本技術(shù)和隔膜泵及主軸介紹15-23
• 2.1 設(shè)備故障診斷的基本技術(shù)15-19
• 2.1.1 傅立葉變換分析15-16
• 2.1.2 功率譜分析16-17
• 2.1.3 倒頻譜分析17-18
• 2.1.4 細(xì)化譜分析18
• 2.1.5 小波變換18
• 2.1.6 小波包分解18
• 2.1.7 WIGNER-VILLE分布18-19
• 2.1.8 HILBERT-HUANG變換19
• 2.2 往復(fù)式活塞隔膜泵及主軸介紹19-23
• 2.2.1 往復(fù)式活塞隔膜泵機(jī)構(gòu)組成20
• 2.2.2 往復(fù)式活塞隔膜泵主軸工作原理20-23
• 第三章 基于小波包能量譜分析的隔膜泵主軸故障診斷23-35
• 3.1 小波變換理論和小波包分解理論23-26
• 3.1.1 小波變換理論23-26
• 3.2 小波包分解理論26-27
• 3.3 小波包能量譜分析27-28
• 3.4 仿真驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)28-33
• 3.5 本章小結(jié)33-35
• 第四章 基于EMD的HHT的隔膜泵主軸故障診斷35-49
• 4.1 EMD方法原理35-39
• 4.1.1 瞬時(shí)頻率35-36
• 4.1.2 本征模式函數(shù)36-37
• 4.1.3 EMD的基本原理37-38
• 4.1.4 EMD方法的特點(diǎn)38-39
• 4.2 基于EMD的HHT的基本原理39-40
• 4.3 仿真驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)40-46
• 4.4 對(duì)比分析46-47
• 4.5 本章小結(jié)47-49
• 第五章 總結(jié)和展望49-51
• 5.1 工作總結(jié)49
• 5.2 展望49-51
• 致謝51-53
• 參考文獻(xiàn)53-59
• 附錄A (攻讀碩士期間發(fā)表的論文)59-60
• 附錄B (攻讀碩士期間申請(qǐng)的專利)60-61
• 附錄C (攻讀碩士期間申請(qǐng)的軟件著作權(quán))61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：907062