冶金企業(yè)關鍵設備故障分析及故障診斷試驗研究
發(fā)布時間:2023-10-26 19:06
在現(xiàn)代冶金企業(yè)生產(chǎn)中有一些關鍵重要設備,這些設備往往是大型、復雜、高價值、高自動化和連續(xù)運轉的設備,它們的工作環(huán)境比較惡劣,沖擊負荷比較嚴重,對這些關鍵設備部件的早期缺陷進行故障診斷非常重要。設備的故障可由振動情況體現(xiàn),其運行狀態(tài)的信息可由振動信號體現(xiàn),根據(jù)振動信號對關鍵設備進行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷是可靠、有效的。以實驗室內(nèi)回轉支承平臺為實驗研究對象,采集回轉支承設備正常狀態(tài)和兩種故障(齒面磨損和齒輪局部異常)下的數(shù)據(jù),經(jīng)過硬件和軟件處理分析,為冶金企業(yè)關鍵設備鋼包回轉臺故障分析及故障診斷開發(fā)提供參考和研究依據(jù)。本課題所做的工作主要:(1)對冶金企業(yè)內(nèi)代表性的關鍵重要設備風機和鋼包回轉臺的振動特征和故障原理做了分析、研究。(2)對信號處理方法進行了討論,對隨機共振、瞬時功率譜、階次分析和小波分析理論進行了介紹。(3)以回轉支承平臺為實驗研究對象,提取設備正常狀態(tài)和齒面磨損、齒輪局部異常故障信號,利用最優(yōu)小波基降噪法對信號進行降噪處理,采用時域參數(shù)融合、小波-Hilbert包絡、以及基于小波包分解的故障頻域和時域參數(shù)分析等進行數(shù)據(jù)分析。
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 機械設備故障診斷技術的發(fā)展、研究狀況及研究意義
1.2.1 國內(nèi)外機械設備故障診斷技術的發(fā)展
1.2.2 機械故障診斷技術的研究現(xiàn)狀
1.2.3 機械故障診斷技術的研究意義
1.3 國內(nèi)外冶金企業(yè)設備故障診斷技術的發(fā)展
1.4 本文的主要研究目的和研究內(nèi)容
2 機械信號檢測、分析等相關理論
2.1 機械故障診斷信號分析常用方法
2.1.1 傳統(tǒng)的分析方法
2.1.2 隨機共振
2.1.3 階次分析
2.1.4 瞬時功率譜分析
2.1.5 小波分析
2.2 機械故障診斷信號檢測技術發(fā)展
2.3 小結
3 風機典型故障特征
3.1 風機主要性能及結構簡介
3.2 風機運行工況
3.3 風機常見主要故障及原因分析
3.3.1 風機轉子不平衡
3.3.2 風機轉子不對中
3.3.3 風機基礎或連接松動
3.3.4 風機葉輪故障
3.3.5 自激振動
3.3.6 旋轉失速及喘振
3.3.7 轉子碰摩
3.3.8 電力引起的振動
3.4 風機常見故障的特征頻率計算
3.5 小結
4 鋼包回轉臺典型故障特征
4.1 鋼包回轉臺主要性能及結構簡介
4.2 鋼包回轉臺常見故障及特征
4.2.1 鋼包滑移
4.2.2 回轉支承疲勞剝落損傷
4.2.3 回轉支承磨損
4.2.4 回轉支承齒輪失效
4.2.5 回轉掉電
4.2.6 結構變形
4.2.7 螺栓松動
4.3 小結
5 回轉試驗臺齒輪故障診斷實例分析
5.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
5.1.1 傳感器選擇與布局
5.1.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
5.2 回轉支承齒輪基本情況
5.3 采集信號的濾波與降噪
5.4 齒輪磨損故障分析
5.4.1 齒輪磨損故障信號重構與功率譜分析
5.4.2 齒輪磨損故障信號時域參數(shù)融合分析
5.4.3 齒輪磨損微弱故障診斷方法研究
5.5 齒輪局部異常微弱故障診斷方法研究
5.5.1 三向信號功率譜對比分析
5.5.2 三向信號時域參數(shù)對比分析
5.5.3 基于小波包分解的齒輪局部異常故障頻域和時域參數(shù)分析
5.6 小結
6 總結和展望
6.1 總結
6.2 不足和展望
參考文獻
致謝
碩士研究生學習階段發(fā)表的論文
本文編號:3856807
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【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 機械設備故障診斷技術的發(fā)展、研究狀況及研究意義
1.2.1 國內(nèi)外機械設備故障診斷技術的發(fā)展
1.2.2 機械故障診斷技術的研究現(xiàn)狀
1.2.3 機械故障診斷技術的研究意義
1.3 國內(nèi)外冶金企業(yè)設備故障診斷技術的發(fā)展
1.4 本文的主要研究目的和研究內(nèi)容
2 機械信號檢測、分析等相關理論
2.1 機械故障診斷信號分析常用方法
2.1.1 傳統(tǒng)的分析方法
2.1.2 隨機共振
2.1.3 階次分析
2.1.4 瞬時功率譜分析
2.1.5 小波分析
2.2 機械故障診斷信號檢測技術發(fā)展
2.3 小結
3 風機典型故障特征
3.1 風機主要性能及結構簡介
3.2 風機運行工況
3.3 風機常見主要故障及原因分析
3.3.1 風機轉子不平衡
3.3.2 風機轉子不對中
3.3.3 風機基礎或連接松動
3.3.4 風機葉輪故障
3.3.5 自激振動
3.3.6 旋轉失速及喘振
3.3.7 轉子碰摩
3.3.8 電力引起的振動
3.4 風機常見故障的特征頻率計算
3.5 小結
4 鋼包回轉臺典型故障特征
4.1 鋼包回轉臺主要性能及結構簡介
4.2 鋼包回轉臺常見故障及特征
4.2.1 鋼包滑移
4.2.2 回轉支承疲勞剝落損傷
4.2.3 回轉支承磨損
4.2.4 回轉支承齒輪失效
4.2.5 回轉掉電
4.2.6 結構變形
4.2.7 螺栓松動
4.3 小結
5 回轉試驗臺齒輪故障診斷實例分析
5.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
5.1.1 傳感器選擇與布局
5.1.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
5.2 回轉支承齒輪基本情況
5.3 采集信號的濾波與降噪
5.4 齒輪磨損故障分析
5.4.1 齒輪磨損故障信號重構與功率譜分析
5.4.2 齒輪磨損故障信號時域參數(shù)融合分析
5.4.3 齒輪磨損微弱故障診斷方法研究
5.5 齒輪局部異常微弱故障診斷方法研究
5.5.1 三向信號功率譜對比分析
5.5.2 三向信號時域參數(shù)對比分析
5.5.3 基于小波包分解的齒輪局部異常故障頻域和時域參數(shù)分析
5.6 小結
6 總結和展望
6.1 總結
6.2 不足和展望
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本文編號:3856807
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