在线监测系统及小波分析在破碎机故障诊断中的应用

发布时间：2017-08-20 14:25

  本文关键词：在线监测系统及小波分析在破碎机故障诊断中的应用

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【摘要】：某矿山破碎作业区从德国KRUPP公司引进的大型设备,主要承担岩石的剥离,是关键的一道工序,其设备运行是否稳定直接影响该矿的生产,在关键部位的劣化倾向上需要靠经验判断,经常造成提前检修或故障检修,甚至容易导致大的生产、设备事故,对节约成本、降低故障、生产顺行造成不利的影响。为此,针对破碎机关键部位建立在线监测系统,对其运行状态进行在线监测与故障诊断,对其传动、转动部件的劣化倾向作出正确的判断,指导半移动破碎站的定修工作,为降低故障、生产顺行创造良好的条件。本论文论述了故障监测诊断技术发展应用及故障监测诊断的方法,对破碎机的常见故障来源及引起故障的原因、故障的振动机理进行了分析,采用在线监测系统对破碎机传动系统、电机、减速箱、皮带传动装置等主要部位进行振动信号采集及故障监测与诊断。通过频域分析可以看出:破碎机传动系统输入轴和输出轴都存在不同程度的不平衡和不对中现象,齿轮箱内的轴承有轻微的磨损;同时3#皮带传动装置减速箱基座存在软脚和松动现象。以上说明在线监测系统在破碎机传动系统中监测和诊断效果比较明显,实现对关键设备的运行状态监测和故障诊断,为设备维护、维修提供了依据。在频谱分析的基础上,采用小波分析方法对滚动轴承故障进行分析,通过建立滚动轴承外圈、内圈、滚动体有损伤点时振动信号的理论模型及分析,证明了所构造的滚动轴承外圈、内圈、滚动体单个损伤点引起的振动信号以及作为仿真的滚动轴承故障信号,可以反映滚动轴承有损伤点时的实际信号。同时也证明小波及小波包分析具有良好的信号消噪能力以及良好的局部分析能力。通过对滚动轴承进行实验测试分析,验证了采用小波分析方法诊断滚动轴承早期故障的有效性和准确性。
【关键词】：破碎机 在线监测 故障诊断 滚动轴承 小波分析
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD451
【目录】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1. 绪论9-17
• 1.1 课题研究目的及意义9
• 1.2 机械设备故障诊断概述9-14
• 1.2.1 机械设备故障诊断的内容及意义11-13
• 1.2.2 机械故障分析方法简介13-14
• 1.3 破碎机故障诊断及发展14-16
• 1.4 论文研究的主要内容16-17
• 2. 破碎机故障及诊断方法17-25
• 2.1 破碎机常见故障类型及征兆17-21
• 2.1.1 破碎机故障来源及原因17-18
• 2.1.2 破碎机主要故障形式及征兆18-21
• 2.2 破碎机故障诊断分析方法21-24
• 2.2.1 时域分析21-23
• 2.2.2 频域分析23-24
• 2.3 本章小结24-25
• 3. 在线监测系统及故障诊断分析25-44
• 3.1 在线监测系统的应用25-31
• 3.1.1 在线监测系统组成25-28
• 3.1.2 数据采集与存储28-31
• 3.2 破碎机在线监测与诊断31-43
• 3.2.1 破碎机传动系统测点布置及特征频率33-35
• 3.2.2 检测结果分析35-41
• 3.2.3 3#皮带传动装置振动检测41-43
• 3.3 本章小结43-44
• 4 小波分析的基本理论44-57
• 4.1 小波分析发展简介44
• 4.2 小波分析及小波包分析44-51
• 4.2.1 连续小波变换与离散小波变换45-46
• 4.2.2 小波包46-49
• 4.2.3 几种常用的基本小波49-51
• 4.3 小波变换与其它变换方法的比较51-52
• 4.3.1 小波变换与傅立叶变换的比较51
• 4.3.2 小波变换与短时傅立叶变换的比较51-52
• 4.4 小波分析的应用技术52-55
• 4.4.1 小波分析用于信号消噪处理52-53
• 4.4.2 小波分析用于信号的特征提取53-54
• 4.4.3 小波包用于信号消噪54-55
• 4.5 包络解调原理55-56
• 4.6 本章小结56-57
• 5 滚动轴承故障信号的仿真分析57-69
• 5.1 共振解调诊断原理57-58
• 5.2 滚动轴承故障的仿真分析58-67
• 5.2.1 模拟外圈故障信号的构造58-60
• 5.2.2 模拟轴承内圈故障60-64
• 5.2.3 模拟轴承滚动体故障64-67
• 5.3 本章小节67-69
• 6 滚动轴承故障诊断实验研究69-82
• 6.1 滚动轴承模拟故障振动测试实验69-73
• 6.1.1 滚动轴承振动测试硬件结构69-70
• 6.1.2 实验对象70
• 6.1.3 实验设备70-73
• 6.2 滚动轴承模拟故障实验分析73-81
• 6.2.1 计算滚动轴承的特征频率73
• 6.2.2 正常轴承73-75
• 6.2.3 外圈故障75-77
• 6.2.4 内圈故障77-79
• 6.2.5 滚动体故障79-81
• 6.3 本章小结81-82
• 7.结论82-83
• 参考文献83-85
• 致谢85-86

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本文编号：707138