往复式压缩机多源冲击振动时频故障特征研究
[Abstract]:The reciprocating compressor has complex structure, many excitation sources, and the vibration is dominated by multi-source shock signals, showing strong complex characteristics such as non-stationary, non-Gao Si and nonlinear, etc. The traditional vibration signal analysis method can not effectively extract the fault information of reciprocating compressor, which has become the bottleneck problem in the fault diagnosis of reciprocating compressor. The time-frequency analysis of vibration signals, as an advanced method of equipment fault feature extraction, plays a very important role in the fault diagnosis of rotating machinery. However, with the extension of fault diagnosis to reciprocating machinery, the traditional time-frequency fault feature extraction method is facing a challenge. For the complex vibration signals of reciprocating compressors, the time-frequency analysis methods based on short time Fourier transform (STFT) Wigner-Ville distribution, wavelet transform and HHT transform are difficult to identify the useful information of faults, and the time-frequency distribution becomes very complex. Many frequency components lack clear physical meaning. Based on the characteristics of multi-source shock vibration of reciprocating compressor and the advantages and disadvantages of modern time-frequency analysis method, the time-frequency fault characteristics of multi-source shock vibration of reciprocating compressor are deeply studied in this paper. Firstly, the time-frequency characteristic analysis of the simulation signals such as amplitude modulation, frequency modulation and frequency modulation is carried out by using the modern time-frequency processing method such as wavelet transform and HHT, and applied to the fault diagnosis of reciprocating compressor, although some results have been obtained. However, there are still some problems such as low resolution, boundary effect interference and so on, so it is difficult to meet the practical application. Then, according to the limitation of the two extreme concepts of global frequency and instantaneous frequency, a more applicable new concept of local frequency is proposed, which endows the multi-source shock vibration signal with a clear physical meaning of frequency connotation. By combining with the adaptive peak decomposition method, the simulation results show that the time-frequency analysis method based on local frequency is more effective in revealing the characteristics of multi-source shock vibration signals than the HHT time-frequency analysis method. It provides a new method for fault diagnosis of reciprocating compressor. Finally, the basic working principle of reciprocating compressor, kinematics and dynamics of main components are analyzed, and the strong nonstationarity of test signal of reciprocating compressor is pointed out. The local frequency time-frequency analysis method based on EMD and the generalized local frequency time-frequency analysis method based on adaptive peak decomposition are applied to the fault diagnosis of reciprocating compressor. The accuracy and robustness of the method are further verified, and more abundant fault feature information is provided for fault diagnosis of large reciprocating compressor units.
【学位授予单位】:东北石油大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TH45;TH165.3
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本文编号:2255444
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