汽輪機(jī)轉(zhuǎn)于作為電廠設(shè)備中的關(guān)鍵構(gòu)件,一旦出現(xiàn)故障將造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失甚至人員傷亡,因而尋求一種快速、準(zhǔn)確的故障識別方法至關(guān)重要。以往的故障識別過程,不僅包括信號采集、信號處理等專業(yè)知識,還需要對機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)和故障相關(guān)背景知識有所了解,增加了故障診斷的難度,設(shè)計耗時且通用性難以保障,因此討論如何簡化故障診斷過程,同時提高故障識別準(zhǔn)確率和抗噪能力,是極具研究價值和實(shí)際意義的研究工作。近年來,隨著人工智能在諸多領(lǐng)域不斷取得突破,深度學(xué)習(xí)也得到了廣泛應(yīng)用,計算機(jī)的強(qiáng)大計算能力能夠?qū)W習(xí)到大數(shù)據(jù)下的潛在規(guī)律,使得信號處理變得更加方便。本文針對傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備故障診斷方法存在的問題,以汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子為研究對象,提出一種改進(jìn)的深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法（Improved Deep Convolutional Neural Networks,IDCNN）,該算法能夠準(zhǔn)確高效地對汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子常見故障進(jìn)行識別分析。主要研究工作及成果如下:在對汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子故障監(jiān)測技術(shù)以及故障振動機(jī)理進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室設(shè)備搭建汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子故障模擬實(shí)驗(yàn)臺。針對汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子正常運(yùn)行、轉(zhuǎn)子不對中、轉(zhuǎn)子不平衡、動靜碰磨四種狀態(tài)進(jìn)行模擬實(shí)... 

【文章來源】：東北電力大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－３轉(zhuǎn)子不對屮類型??

?第２章汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子故障診斷分析???既產(chǎn)生平行偏移又存在一定夾角［６５】。??理想對中?平行不對中??偏角不對中?平行偏角綜合不對中??圖２－３轉(zhuǎn)子不對屮類型??不對中現(xiàn)象往往引起轉(zhuǎn)子各零部件所承受的載荷不均勻或油膜振蕩。不同于不平衡現(xiàn)??象，不對中故障一般不會以振動的形式表現(xiàn)出來，而是會引起相應(yīng)的動態(tài)效應(yīng)，軸承磨損、??轉(zhuǎn)軸彎曲、油膜失穩(wěn)等。通過聯(lián)軸器連接的兩個轉(zhuǎn)軸之間會存在偏差，進(jìn)而會引起附加的??彎曲力產(chǎn)生，在轉(zhuǎn)動過程中使該力的方向和作用點(diǎn)不斷地變化，因此，在這個旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)??中會出現(xiàn)工頻的偶數(shù)倍頻振動，其中以２倍頻為主，同時存在其他高次諧波振動網(wǎng)］。??轉(zhuǎn)子不對中主要振動特征：??（１）轉(zhuǎn)子有軸向和徑向振動，軸向振動一般較大；??（２）由平行不對中引起的徑向振動主要表現(xiàn)為２倍頻，２倍頻程度隨故障程度增大。??２．４．３轉(zhuǎn)子碰磨故障機(jī)理??轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)中聯(lián)軸器的不對中或轉(zhuǎn)軸變形都會使轉(zhuǎn)軸軸心嚴(yán)重偏離，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)部件和固??定部件間空隙變小，甚至引起摩擦。轉(zhuǎn)子的軸頸和可傾瓦ａ處接觸后彈開，系統(tǒng)的剛度因??此發(fā)生改變，轉(zhuǎn)子在接觸點(diǎn)受摩擦力／和反作用力？其故障機(jī)理如圖２－４所示＠１。??療??圖２－４轉(zhuǎn)子碰磨故障機(jī)理圖??剛出現(xiàn)摩擦現(xiàn)象時在潤滑油作用下摩擦程度小，所引起的振動也并不明顯。對于這種??－１１?－??

?第３章汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子故障模擬實(shí)驗(yàn)???第３章汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子故障模擬實(shí)驗(yàn)??３．１引言??由于現(xiàn)場采集汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子故障數(shù)據(jù)存在一定困難，本章在對工作原理和故障產(chǎn)生過程??進(jìn)行研宄的基礎(chǔ)上結(jié)合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件，利用ＺＴ－３轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺有針對性的對轉(zhuǎn)子幾種常見故??障模擬實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行設(shè)計，獲取故障原始信號以備后續(xù)進(jìn)行故障分類與識別。為避免外界??因素影響下產(chǎn)生的干擾信號淹沒信號故障特征，對采集到的故障振動信號進(jìn)行預(yù)處理，為??下一步的信號處理打下良好基矗??３．２轉(zhuǎn)子故障模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)??本文對汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子常見故障（轉(zhuǎn)子不對中、動靜碰磨、轉(zhuǎn)子不平衡）進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)??計，并對轉(zhuǎn)子正常工作狀態(tài)進(jìn)行模擬。實(shí)驗(yàn)采用ＺＴ－３轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺，實(shí)驗(yàn)臺具體參數(shù)如表??３－１所示。???表３－１?ＺＴ－３轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺參數(shù)表???驅(qū)動方案?ｆｉ流并勵電動機(jī)通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動??調(diào)速器范圍?０￣１００００ＲＰＭ內(nèi)無級調(diào)速??電動機(jī)額定電流?２．５Ａ??傳感器選型?中８ｍｍ電渦流傳感器（振動信號—電信號）??數(shù)據(jù)采集器?阿爾泰ＵＳＢ５９３６??采樣頻率?５０００Ｈｚ??轉(zhuǎn)速記錄方式?光電傳感器??采樣個數(shù)?１０００００??實(shí)驗(yàn)裝置如圖３－１所示：??一：’二二一二＾?：?＇??圖３－１轉(zhuǎn)子故障實(shí)驗(yàn)裝置??－１３－??


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