回转窑主要故障检测中的信号处理研究
发布时间：2023-05-07 17:06
回转窑是水泥企业最关键的大型生产设备,它主要由筒体、托轮、轮带构成。由于窑长期运转在重载、高温且温度多变的恶劣工况中,筒体热弯曲变形、托轮轴瓦过热等隐蔽故障一直影响着窑的安全运行,是造成窑停机的重要原因。目前国内水泥企业缺乏回转窑早期故障检测的理论与技术,因此,本文对回转窑主要故障的检测理论与技术进行了研究,提出了一套故障检测方法,主要研究内容有:(1)在不同故障模式下对托轮受力进行分析,并建立托轮的动力学模型,对模型进行仿真分析发现:从托轮位移信号中可以提取KS(Kiln Shell)、KR(Kiln Roller)谐波;支承处筒体弯曲变形程度加大时,此处托轮位移信号中的KS谐波幅值会增大;支承处筒体中心水平偏离(理论中心线)时,此处左右托轮位移信号中的KR谐波幅值会呈现相反变化;支承处筒体中心发生垂直偏离(理论中心线)时,同档位托轮位移信号中的KR谐波幅值会呈现相同变化。通过分析实际测量的托轮位移信号,发现其中确实存在KS、KR谐波信号,因此分析6个托轮位移信号中的KS、KR谐波可以分析窑的故障类型和程度。为后续故障检测提供理论依据。(2)根据上述测量原理,对托轮位移信号的处理方法...
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 回转窑简介
1.1.1 回转窑基本结构
1.1.2 回转窑检测方法
1.2 课题研究背景与意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国内研究现状
1.3.2 国外研究现状
1.4 课题来源及论文结构
1.4.1 课题来源
1.4.2 论文结构及各章内容
第2章 回转窑主要故障及其影响分析
2.1 回转窑主要故障
2.2 窑中心线偏差
2.2.1 重力及温度的影响
2.2.2 支承部件改变的影响
2.3 筒体弯曲变形
2.3.1 筒体弯曲变形的原因
2.3.2 筒体热变形的危害
2.3.3 筒体变形的分类
2.3.4 筒体变形测量与中心线测量的不同
2.4 支撑托轮故障
2.4.1 支撑托轮弯曲与振动的原因
2.4.2 各故障对托轮轴瓦的影响
2.5 各种故障模式下的受力分析
2.5.1 无故障运转时受力分析
2.5.2 窑中心线水平偏差时托轮受力分析
2.5.3 窑中心线垂直偏差时托轮受力分析
2.5.4 筒体热弯曲变形时托轮受力分析
2.6 支撑轴瓦温度上升与托轮受力的关系
2.7 本章小结
第3章 托轮动力学建模与仿真分析
3.1 托轮压力的统一表示
3.2 故障评估参数的确认
3.2.1 托轮弯曲与托轮受力之间的关系
3.2.2 筒体热弯曲变形评估参数的确认
3.2.3 窑中心线偏差评估参数的确认
3.3 托轮振动模型的建立
3.3.1 托轮振动动力学模型的初步建立
3.3.2 基于故障评价参数的动力学模型
3.4 托轮振动系统的动力学仿真
3.4.1 振动模型参数的估计
3.4.2 故障模式下仿真分析
3.4.3 特征谐波存在的实验验证
3.4.4 回转窑故障样板模式
3.5 本章小结
第4章 回转窑故障特征提取方法对比分析
4.1 时域特征参数法
4.2 时频联合分析方法对特征频率的提取
4.2.1 短时傅里叶变换及谱图
4.2.2 Wigner-Ville分布及加窗的Wigner-Ville分布
4.2.3 小波变换
4.2.4 经验模态分解
4.3 几种时频分析方法对比分析
4.3.1 初次对比筛选
4.3.2 小波分析与EMD分解的对比
4.4 信号处理方法的改进
4.4.1 信号的滤波
4.4.2 互补总体经验模态方法
4.5 本章小结
第5章 故障检测及测量平台的搭建
5.1 故障检测
5.1.1 基于参数优化CEEMD方法的故障检测
5.1.2 对比实验验证
5.2 基于LabVIEW的测量平台的设计
5.2.1 系统整体架构
5.2.2 系统软件设计
5.2.3 用户使用界面
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的科研成果
本文编号：3810978
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 回转窑简介
1.1.1 回转窑基本结构
1.1.2 回转窑检测方法
1.2 课题研究背景与意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国内研究现状
1.3.2 国外研究现状
1.4 课题来源及论文结构
1.4.1 课题来源
1.4.2 论文结构及各章内容
第2章 回转窑主要故障及其影响分析
2.1 回转窑主要故障
2.2 窑中心线偏差
2.2.1 重力及温度的影响
2.2.2 支承部件改变的影响
2.3 筒体弯曲变形
2.3.1 筒体弯曲变形的原因
2.3.2 筒体热变形的危害
2.3.3 筒体变形的分类
2.3.4 筒体变形测量与中心线测量的不同
2.4 支撑托轮故障
2.4.1 支撑托轮弯曲与振动的原因
2.4.2 各故障对托轮轴瓦的影响
2.5 各种故障模式下的受力分析
2.5.1 无故障运转时受力分析
2.5.2 窑中心线水平偏差时托轮受力分析
2.5.3 窑中心线垂直偏差时托轮受力分析
2.5.4 筒体热弯曲变形时托轮受力分析
2.6 支撑轴瓦温度上升与托轮受力的关系
2.7 本章小结
第3章 托轮动力学建模与仿真分析
3.1 托轮压力的统一表示
3.2 故障评估参数的确认
3.2.1 托轮弯曲与托轮受力之间的关系
3.2.2 筒体热弯曲变形评估参数的确认
3.2.3 窑中心线偏差评估参数的确认
3.3 托轮振动模型的建立
3.3.1 托轮振动动力学模型的初步建立
3.3.2 基于故障评价参数的动力学模型
3.4 托轮振动系统的动力学仿真
3.4.1 振动模型参数的估计
3.4.2 故障模式下仿真分析
3.4.3 特征谐波存在的实验验证
3.4.4 回转窑故障样板模式
3.5 本章小结
第4章 回转窑故障特征提取方法对比分析
4.1 时域特征参数法
4.2 时频联合分析方法对特征频率的提取
4.2.1 短时傅里叶变换及谱图
4.2.2 Wigner-Ville分布及加窗的Wigner-Ville分布
4.2.3 小波变换
4.2.4 经验模态分解
4.3 几种时频分析方法对比分析
4.3.1 初次对比筛选
4.3.2 小波分析与EMD分解的对比
4.4 信号处理方法的改进
4.4.1 信号的滤波
4.4.2 互补总体经验模态方法
4.5 本章小结
第5章 故障检测及测量平台的搭建
5.1 故障检测
5.1.1 基于参数优化CEEMD方法的故障检测
5.1.2 对比实验验证
5.2 基于LabVIEW的测量平台的设计
5.2.1 系统整体架构
5.2.2 系统软件设计
5.2.3 用户使用界面
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的科研成果
本文编号：3810978
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3810978.html
教材专著
