基于LabVIEW的旋转机械故障诊断系统的研究
本文选题:旋转机械 + 故障诊断 ; 参考:《武汉科技大学》2011年硕士论文
【摘要】:本论文研究旋转机械常见故障及其特征提取方法,分析各种特征提取方法在故障诊断中的应用及优缺点。论文着重研究用于旋转机械启停机阶段非平稳信号分析的阶次分析方法,从理论和实际应用方面阐述阶次分析在克服“频率模糊”方面的突出效果。 论文针对高速线材同步齿轮箱研制出一套具有实用功能的故障诊断系统。系统由硬件模块实现信号调理、共振解调及数据采集,设计了具有自主知识产权的专用信号调理仪器,由软件编程实现信号的存储、分析和显示。针对旋转机械振动信号的振动机理,结合旋转机械常用故障诊断技术,在信号分析模块中编程实现对信号的时域无量纲参数分析、频谱分析、倒频谱分析、包络分析及阶次分析,以判断设备运行状态,预测初始故障。系统在硬件上采用具有共振解调功能的信号调理模板,在软件上综合采用多种软件分析方法,共同检测机械振动信号中的异常状态,提高了故障诊断的准确性。对大型齿轮箱和轴承可准确检测出初始故障,能清晰地显现零部件的早期故障特征,正确有效地揭示故障的发生与发展。 本课题的研究成果已成功应用于鄂钢高速线材轧机生产线,各项功能都得到了检验,并且成功检测出齿轮箱初始故障。该成果的成功应用为企业合理地制订设备维护计划、提高设备运行管理水平、实现设备预知维修的目标奠定了基础。
[Abstract]:In this paper, the common faults of rotating machinery and their feature extraction methods are studied, and the application, advantages and disadvantages of various feature extraction methods in fault diagnosis are analyzed. This paper focuses on the order analysis method used in the analysis of non-stationary signals in the starting and stopping stage of rotating machinery, and expounds the outstanding effect of the order analysis in overcoming the "frequency ambiguity" from the aspects of theory and practical application. In this paper, a fault diagnosis system with practical function is developed for high speed wire synchronous gearbox. The system realizes signal conditioning, resonance demodulation and data acquisition by hardware module. A special signal conditioning instrument with independent intellectual property rights is designed. The signal storage, analysis and display are realized by software programming. According to the vibration mechanism of vibration signals of rotating machinery, combined with the common fault diagnosis technology of rotating machinery, programming in signal analysis module can realize dimensionless parameter analysis, spectrum analysis and cepstrum analysis of signals in time domain. Envelope analysis and order analysis are used to judge the operating state of the equipment and to predict the initial failure. The system adopts signal conditioning template with resonance demodulation function in hardware, and adopts various software analysis methods in software to jointly detect abnormal state of mechanical vibration signal and improve the accuracy of fault diagnosis. The initial fault can be detected accurately for large gearbox and bearing, the early fault characteristics of parts can be clearly displayed, and the occurrence and development of fault can be revealed correctly and effectively. The research results of this paper have been successfully applied to the production line of high speed wire rod mill of Hubei Iron and Steel Co., Ltd. All functions have been tested, and the initial failure of gear box has been successfully detected. The successful application of this achievement has laid the foundation for the enterprise to make the equipment maintenance plan reasonably, improve the equipment operation and management level, and realize the target of the equipment predictive maintenance.
【学位授予单位】:武汉科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP274;TH165.3
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,本文编号:1914687
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