基于随机共振的大型回转支承故障诊断技术研究

发布时间：2023-04-21 22:53

　　大型回转支承作为重大装备制造业中关键的旋转零部件,广泛应用于国民经济的各个行业,如港口机械、矿山设备、大型游乐设施、冶金机械等重大领域。在结构和工作环境方面,大型回转支承与普通轴承存在一定的差异,其尺寸较大;运转速度极低,通常在0.1r/m¹0r/m;承受的载荷也十分复杂,既要承受轴向力和径向力,又要承受较大的倾覆力矩。由于机构的特殊性及工况的复杂性,大型回转支承也是旋转机械易损零部件之一。其运转状态是否良好直接影响着整台机械设备的工作效率,严重时还将面临长时间的停机问题。因此,为减少停机导致的经济损失和人机安全问题,充分掌握大型回转支承的运转机制,实现其运转状态监测和早期预警尤为重要。目前有关大型回转支承状态监测的相关文献较少,所以该课题已成为一种新兴的综合性边缘学科。针对上述大型回转支承工作环境和健康维护的重要性,论文提出基于随机共振系统的回转支承状态监测与故障诊断方法。以下是论文的主要内容:(1)论述本课题的研究内容、背景和意义,总结分析常用的大型回转支承零部件故障诊断方法,详细阐述以振动为信号源的数据分析方法。简要说明温度、压力、无损探测和油液检测的回转支...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 课题来源
    1.3 大型回转支承故障诊断研究现状
        1.3.1 振动诊断技术
        1.3.2 基于温度、压力等信号的诊断方法
        1.3.3 基于无损探测技术的诊断方法
        1.3.4 基于油液信号的诊断方法
    1.4 随机共振模型的应用与发展现状
    1.5 论文内容总结与章节安排
2 随机共振的相关理论
    2.1 随机共振非线性系统方程
        2.1.1 朗之万方程(Langevin Equation,LE)
        2.1.2 福克-普朗克方程(Fokker-Planck Equation,FPE)
    2.2 随机共振的基本理论
        2.2.1 绝热近似理论
        2.2.2 线性响应理论
    2.3 随机共振的理论模型
        2.3.1 双稳随机共振
        2.3.2 单稳随机共振
    2.4 随机共振的衡量指标
        2.4.1 信噪比
        2.4.2 互相关系数
        2.4.3 驻留时间分布
        2.4.4 误码率及信道容量
    2.5 本章小结
3 随机共振在信号处理中的应用分析
    3.1 信号幅值影响因素
    3.2 信号频率影响因素
    3.3 噪声强度影响因素
    3.4 随机共振系统用于大参数信号的状态监测情况
        3.4.1 归一化变尺度随机共振
        3.4.2 二次采样随机共振
        3.4.3 调制随机共振
    3.5 工程应用
    3.6 本章小结
4 自适应随机共振在微弱故障信号状态监测中的应用
    4.1 冲击信号模型
    4.2 加权负熵指标的构造
    4.3 自适应随机共振系统在周期性冲击信号中的应用
        4.3.1 狼群优化算法
        4.3.2 自适应随机共振系统架构
        4.3.3 仿真周期性冲击信号在自适应随机共振系统中的检测
    4.4 工程应用
    4.5 本章小结
5 大型低速重载回转支承故障诊断
    5.1 回转支承装置结构及故障特征频率的计算
        5.1.1 装置结构
        5.1.2 故障特征频率的计算
    5.2 回转支承振动信号的采集
    5.3 大型回转支承状态监测与故障诊断系统
        5.3.1 回转支承故障诊断系统总体框架
        5.3.2 数据采集模块
        5.3.3 数据保存模块
        5.3.4 数据分析模块
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3796405