一种面向大负载低转速轴承的故障诊断方法

发布时间：2024-04-22 02:09

　　造纸生产线上,有很多大负载、低转速的旋转设备,其轴承在承受较重载荷时,极易受到损伤,导致设备故障,甚至造成停机。因此,大负载低转速轴承的在线故障诊断非常重要。本课题在对大负载低转速轴承振动的诊断难点及当前故障诊断常用方法分析的基础上,提出了一种基于快速谱峭度包络解调分析的轴承故障诊断方法。首先采用快速谱峭度法计算振动信号的最大谱峭度值,确定最优的带通滤波器系数,然后利用带通滤波器对振动信号进行降噪处理,最后利用希尔伯特变换方法对降噪信号进行处理,分析包络谱,得到诊断结果。借助团队自行设计的轴承故障实验台,对本课题所提方法的优缺点和适用性等进行了实验研究,验证了本课题算法的有效性,并为工程应用提出了建议。

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【部分图文】：

图1不同转速下轴承的时域图和频谱图

根据上述分析，可以总结出大负载低转速转动体的故障诊断难点表现为如下几个方面：(1)振动信号能量低，无法激起高频的振动，导致振动的特征微弱，不易监测；(2)转速低，导致故障信号的频率低，不易察觉；(3)振动产生冲击的间隔时间长，若在转动周期内采样点数过少，容易造成漏诊；(4)大负载....

图5560r/min不同类型故障轴承的包络谱图

考虑利用基于快速谱峭度的包络解调分析法，计算得到最优的带通滤波器系数，拾取冲击性强的周期性高频衰减振动。对外圈故障轴承、内圈故障轴承分别利用快速谱峭度分析法得到谱峭度图，如图7所示。从图7(a)中，可以得到中心频率fc=83.333Hz，带宽Bw=166.6667Hz，分解层....

图6280r/min不同类型故障轴承时域图和包络谱图

图5560r/min不同类型故障轴承的包络谱图同样，对内圈故障轴承振动信号采用快速谱峭度包络解调分析法，利用谱峭度图7(b)定义带通滤波器系数，再对滤波后信号进行包络解调分析，得到图8(b)，发现与计算出的内圈故障特征频率相近的频率38.67Hz及其倍频77.34Hz、1....

图7不同类型故障信号谱峭度图

另外，在对280r/min下外圈故障轴承进行实验时，分别采集2000、3000、4000、6000、10000个点来进行实验，发现当采集2000、3000个数据点分析时，包络解调分析法和基于快速谱峭度的包络解调分析法均看不出外圈故障特征频率。当采集4000、6000、10000....

本文编号：3961770