專(zhuān)利名稱(chēng)：一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專(zhuān)利屬于機(jī)械故障診斷領(lǐng)域，具體涉及旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷與控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)機(jī)械的檢測(cè)一般采用同一截面相互垂直的兩個(gè)探頭來(lái)完成，但是由于轉(zhuǎn)子的 渦動(dòng)特性，任一探頭檢測(cè)到的信息在譜量值和結(jié)構(gòu)上均不能反映機(jī)組運(yùn)行的實(shí)際狀況，在 很多情況下差異是很大的，會(huì)直接影響診斷結(jié)果，造成誤判。為了能夠客觀地反映轉(zhuǎn)子的振 動(dòng)狀態(tài)，避免因此造成的誤判，許多學(xué)者和研究人員作了大量的研究和應(yīng)用工作，其中包括 國(guó)內(nèi)的全息譜分析技術(shù)、全矢譜分析技術(shù)以及國(guó)外的全譜分析技術(shù)，這些分析方法和技術(shù) 在實(shí)際工程應(yīng)用中取得了極大的成功，但也發(fā)現(xiàn)一些不足的地方，如圖Ι-a 圖1-c所示 依次為全息譜、全矢譜和全譜各分量隨倍頻程變化的關(guān)系圖。全息譜分析技術(shù)是在各倍頻 下用橢圓來(lái)表示振動(dòng)的狀態(tài)，但由于在各諧波振幅相差較多時(shí)，直接采用橢圓來(lái)表示是難 以完整表達(dá)的，所以其圖譜分辨率低。全矢譜分析技術(shù)是在各倍頻下用橢圓長(zhǎng)半軸大小表 示振動(dòng)的強(qiáng)度，圖譜分辨率高，但是難以區(qū)分長(zhǎng)半軸相等而離心率不等時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)。全譜 分析技術(shù)是在各倍頻下把軸心軌跡橢圓分解的兩個(gè)正圓半徑大小在正負(fù)頻率軸上展現(xiàn)出 來(lái)，通過(guò)比較二者同一諧波下正負(fù)頻率軸上的幅值大小來(lái)判斷進(jìn)動(dòng)方向，圖譜分辨率高，但 由于判斷各頻率下轉(zhuǎn)子振動(dòng)強(qiáng)度大小還需用同一諧波正負(fù)頻率軸上的幅值相加來(lái)確定，故 對(duì)強(qiáng)度的表達(dá)是間接進(jìn)行的，很難給出整體強(qiáng)度結(jié)構(gòu)的表象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷方法，可以彌補(bǔ)現(xiàn)有分析方法信 息表示不全和分辨率不高的缺點(diǎn)，提高判斷的準(zhǔn)確性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷方法的技術(shù)方案如下一種 旋轉(zhuǎn)機(jī)械的穩(wěn)態(tài)故障診斷方法，該方法的步驟如下
(1)在轉(zhuǎn)子截面布置兩個(gè)互相垂直的位移傳感器，采集轉(zhuǎn)子振動(dòng)信號(hào)在垂直平面內(nèi)，X 傳感器布置在水平方向上，Y傳感器布置在豎直方向上，由X到Y(jié)的方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速方向一 致，采用等轉(zhuǎn)速信號(hào)采集并用鍵相信號(hào)進(jìn)行同步整周期采樣；
(2)對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行抗混濾波、低通濾波，去掉不必要的干擾噪聲信號(hào)；
(3)采用復(fù)FFT變換，進(jìn)行主振矢α、副振矢i計(jì)算；
(4)計(jì)算出矢橢圓的矢面積鞏幻和矢振比￡矢面積是含有進(jìn)動(dòng)方向的軸心軌跡矢橢 圓的面積，以矢面積值的大小表達(dá)單一頻率下的測(cè)點(diǎn)振動(dòng)強(qiáng)度大小，矢面積值的正負(fù)表達(dá) 轉(zhuǎn)子的正反進(jìn)動(dòng)即P(A)I的大小表示該頻率下的振動(dòng)強(qiáng)度狀態(tài)；鞏幻>0時(shí)，轉(zhuǎn)子為正進(jìn) 動(dòng)，鞏約<0時(shí)，轉(zhuǎn)子為反進(jìn)動(dòng)；e用于表述X軸振動(dòng)絕對(duì)值和Y軸振動(dòng)絕對(duì)值融合前的大 小關(guān)系，比較轉(zhuǎn)子兩個(gè)方向所受的激振力大小I I =1表示X軸和Y軸振動(dòng)絕對(duì)值相等I I=α表示X軸振動(dòng)絕對(duì)值和Y軸振動(dòng)絕對(duì)值相差無(wú)窮大；
(5)畫(huà)出矢面積和矢振比相對(duì)于倍頻或其它變量的關(guān)系(6)在穩(wěn)態(tài)故障診斷中，對(duì)矢面積風(fēng)勾、矢振比及關(guān)系圖進(jìn)行分析先看相同的故障 特征頻率下的變量特征，分析可能的故障類(lèi)型，再根據(jù)相應(yīng)的故障特征頻率下矢振比的大 小及軸向振動(dòng)和振幅進(jìn)行判別，共同結(jié)合確定故障的具體類(lèi)型；在處理瞬態(tài)過(guò)程信息時(shí)，結(jié) 合伯德圖的表示方法，畫(huà)出矢面積瞬時(shí)關(guān)系圖，分析圖譜中矢面積值最大處所對(duì)應(yīng)的頻率 和轉(zhuǎn)速值即為轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的共振頻率及臨界轉(zhuǎn)速值。 主振矢、副振矢、矢振比及矢面積的計(jì)算方法如下 “ 1
式中，《、！>分別表示主振矢、副振矢，ε表示矢振比，風(fēng)幻表示矢面積。本發(fā)明專(zhuān)利具有以下功能和特點(diǎn)
1.本方法借鑒了全息譜用橢圓描述的振動(dòng)狀態(tài)的優(yōu)點(diǎn)，融合進(jìn)了橢圓數(shù)值化；吸收了 全矢譜中長(zhǎng)半軸表示振動(dòng)強(qiáng)度數(shù)值化的優(yōu)點(diǎn)，融合進(jìn)了不同離心率的振動(dòng)特征；利用了全 譜數(shù)值化描述兩個(gè)正圓半徑判斷進(jìn)動(dòng)方向的優(yōu)點(diǎn)，融合進(jìn)了可區(qū)分振動(dòng)狀態(tài)的特征。2.利用矢面積譜圖和矢振比相結(jié)合對(duì)故障進(jìn)行判斷，避免了單獨(dú)使用矢面積時(shí)產(chǎn) 生的誤判現(xiàn)象，增強(qiáng)了診斷的準(zhǔn)確性。3.相比于其他方法來(lái)說(shuō)，由于矢面積本身所具有的特性，使本方法具有靈敏度高、 穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。


圖Ι-a是全息譜的示意圖； 圖l_b是全矢譜的示意圖； 圖1-c是全譜的示意圖； 圖2-a是矢面積隨主振矢變化的曲線(xiàn)圖； 圖2-b是矢面積隨副振矢變化的曲線(xiàn)圖； 圖2-c是矢面積隨倍頻程變化的曲線(xiàn)圖3-a是穩(wěn)態(tài)故障診斷中全矢譜方法主振矢隨倍頻程變化的曲線(xiàn)圖； 圖3-b是穩(wěn)態(tài)故障診斷中全矢譜方法副振矢隨倍頻程變化的曲線(xiàn)圖； 圖3-c是穩(wěn)態(tài)故障診斷中全矢譜方法相位角隨倍頻程變化的曲線(xiàn)圖； 圖4-a是穩(wěn)態(tài)故障診斷中矢面積法矢面積隨倍頻程變化的曲線(xiàn)圖；的大小表示該頻率下的振動(dòng)強(qiáng)度狀態(tài)。^t) >0時(shí)，轉(zhuǎn)子為正進(jìn)動(dòng)，Sm <0
圖4-b是穩(wěn)態(tài)故障診斷中矢面積法矢振比隨倍頻程變化的曲線(xiàn)圖； 圖5-a是瞬態(tài)故障診斷中X軸隨轉(zhuǎn)速變化的伯德圖； 圖5-b是瞬態(tài)故障診斷中Y軸隨轉(zhuǎn)速變化的伯德圖； 圖5-c是瞬態(tài)故障診斷中全矢伯德圖； 圖5-d是瞬態(tài)故障診斷中矢面積隨轉(zhuǎn)速變化的伯德圖。
具體實(shí)施例方式旋轉(zhuǎn)機(jī)械隨著某些工藝參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)的變化過(guò)程的響應(yīng)是一組完整的過(guò)程信 號(hào)，它對(duì)于分析設(shè)備的穩(wěn)定性，進(jìn)行故障診斷以及參數(shù)識(shí)別等具有重要價(jià)值。通過(guò)一組過(guò)程 信號(hào)的分析，可以分析轉(zhuǎn)子的振動(dòng)特性，查詢(xún)幅值和相位變化的原因，獲得機(jī)組實(shí)際運(yùn)行的 臨界轉(zhuǎn)速等關(guān)鍵參數(shù)，確定轉(zhuǎn)子的不平衡響應(yīng)，研究結(jié)構(gòu)和元件的共振等，是故障診斷的重 要依據(jù)之一。本發(fā)明中是在對(duì)現(xiàn)有全息譜、全矢譜、全譜分析技術(shù)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析了各參數(shù) 與轉(zhuǎn)子系統(tǒng)參數(shù)、激振力參數(shù)的關(guān)系，并吸收現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷分析方法的優(yōu)點(diǎn)，提出 了用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷的一種新方法一矢面積法，即在各倍頻下用含進(jìn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)子 軸心運(yùn)動(dòng)軌跡橢圓的面積來(lái)表示振動(dòng)狀態(tài)，與矢振比先后結(jié)合應(yīng)用于實(shí)際診斷中，結(jié)果表 明它具有獨(dú)特的診斷效果，是一種有效的故障診斷分析新方法，是對(duì)全矢譜分析方法的創(chuàng) 新和補(bǔ)充?；谵D(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)理論，在各個(gè)響應(yīng)頻率下，轉(zhuǎn)子的軸心運(yùn)動(dòng)軌跡是一個(gè)橢圓。矢量 振動(dòng)信號(hào)是描述轉(zhuǎn)子空間振動(dòng)的一組動(dòng)態(tài)信號(hào)，簡(jiǎn)稱(chēng)矢量信號(hào)；矢橢圓是含有進(jìn)動(dòng)方向的 矢量信號(hào)描繪的軸心軌跡橢圓；把含有進(jìn)動(dòng)方向的軸心軌跡矢橢圓的面積稱(chēng)之為矢面積， 代數(shù)式本身含有矢量意義，正負(fù)代表正反進(jìn)動(dòng)，數(shù)值是橢圓的面積值。使用矢面積法進(jìn)行故障診斷時(shí)，首先要布置好傳感器采集信號(hào)，具體操作如下在 轉(zhuǎn)子截面布置兩個(gè)互相垂直的位移傳感器，采集轉(zhuǎn)子振動(dòng)信號(hào)。在垂直平面內(nèi)，X傳感器布 置在水平方向上，Y傳感器布置在豎直方向上，由X到Y(jié)的方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速方向一致，采用 等轉(zhuǎn)速信號(hào)采集并用鍵相信號(hào)進(jìn)行同步整周期采樣。根據(jù)全矢譜技術(shù)，對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行抗混濾波、低通濾波等，去掉不必要的干擾 噪聲信號(hào)后，采用復(fù)FFT變換，進(jìn)行主振矢a、副振矢b的計(jì)算
在根據(jù)全矢譜技術(shù)求出的主振矢和副振矢的基礎(chǔ)之上，用矢橢圓面積表述振動(dòng)狀態(tài)特
時(shí)，轉(zhuǎn)子為反進(jìn)動(dòng)。矢振比f(wàn)f = ω / ,可結(jié)合公式(1)計(jì)算，得到如下結(jié)果
kl大小代表軌跡橢圓偏心率、離心率的大小和橢圓的扁平程度，kl越大，離心率越大 (橢圓越扁)的正負(fù)代表正反進(jìn)動(dòng)為正表示轉(zhuǎn)子正進(jìn)動(dòng)，f為負(fù)表示轉(zhuǎn)子反進(jìn)動(dòng)。可用于了解I軸振動(dòng)絕對(duì)值和7軸振動(dòng)絕對(duì)值融合前的大小關(guān)系，比較轉(zhuǎn)子兩
個(gè)方向所受的激振力大小?？梢宰C明，若I軸和/軸振動(dòng)絕對(duì)值相等，則矢振比等于1 ； 若I軸和/軸振動(dòng)絕對(duì)值不等，則矢振比I I大于1 ；若I軸振動(dòng)絕對(duì)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于/軸振動(dòng)絕
對(duì)值(或ι軸振動(dòng)絕對(duì)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于/軸振動(dòng)絕對(duì)值)，則矢振比kl趨于無(wú)窮大。矢振比可以彌補(bǔ)新方法產(chǎn)生誤判的缺陷。如在短軸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于長(zhǎng)軸時(shí)，新方法繪制 的矢面積值在圖譜中出現(xiàn)零值，會(huì)產(chǎn)生誤判現(xiàn)象，但是結(jié)合矢振比，則可成功判別因?yàn)榇?時(shí)矢振比絕對(duì)值在圖譜中出現(xiàn)無(wú)窮大，該頻率下轉(zhuǎn)子軸心振動(dòng)形狀近似為一直線(xiàn)，即相位 差力〃整數(shù)倍，此種情況下對(duì)應(yīng)一種特定的故障模式，如聯(lián)軸器不對(duì)中。如圖2(a C)所示為本發(fā)明新方法的矢面積隨不同參數(shù)所繪制的曲線(xiàn)圖，對(duì)比圖 1，我們可以清晰比較得出矢面積法與全息譜、全矢譜和全譜法相比所具有的優(yōu)勢(shì)如下
(1)借鑒了全息譜用橢圓描述的振動(dòng)狀態(tài)的優(yōu)點(diǎn)，融合進(jìn)了橢圓數(shù)值化的優(yōu)點(diǎn)；
(2)借鑒了全矢譜中長(zhǎng)半軸表示振動(dòng)強(qiáng)度數(shù)值化的優(yōu)點(diǎn)，融合進(jìn)了不同離心率的振動(dòng) 特征；
(3)借鑒了全譜數(shù)值化描述兩個(gè)正圓半徑判斷進(jìn)動(dòng)方向的優(yōu)點(diǎn)，融合進(jìn)了可區(qū)分振動(dòng) 狀態(tài)的特征；
(4)本方法與以往診斷方法相比，在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷及控制方面具有靈敏度高，且穩(wěn) 定的突出特點(diǎn)。本發(fā)明的新方法既可以應(yīng)用在旋轉(zhuǎn)機(jī)械的穩(wěn)態(tài)故障診斷中，同時(shí)在處理旋轉(zhuǎn)機(jī)械 的瞬態(tài)過(guò)程信息時(shí)，同樣也表現(xiàn)出優(yōu)秀的特性，下面就本方法分別在穩(wěn)態(tài)故障診斷中的不 平衡故障診斷和瞬態(tài)故障診斷中的應(yīng)用為例詳細(xì)說(shuō)明本方法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。某公司一臺(tái)雙吸離心式引風(fēng)機(jī)，自1993年投入運(yùn)行以來(lái)，風(fēng)機(jī)平臺(tái)振動(dòng)強(qiáng)烈，嚴(yán) 重影響系統(tǒng)的正常生產(chǎn)。雖經(jīng)多次測(cè)試和維修，但收效甚微。用全矢譜技術(shù)分析，如圖 3 (a c)所示，發(fā)現(xiàn)1倍頻處振動(dòng)強(qiáng)度大。根據(jù)故障特征頻率1倍頻下振動(dòng)強(qiáng)度大，判斷此 故障可能是基礎(chǔ)共振或不平衡所致，無(wú)法具體判別是何種故障。用本文方法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn) 行分析，如圖4(a)所示，發(fā)現(xiàn)1倍頻下面積值大，Y垂直徑向振動(dòng)大于X水平軸和Z軸兩 個(gè)方向上的振動(dòng)，這些特征都與基礎(chǔ)共振或不平衡引起的故障現(xiàn)象相似。假設(shè)是基礎(chǔ)共振引起的振動(dòng)，那么基礎(chǔ)的固有頻率略低于風(fēng)機(jī)的工作頻率或者二 者非常接近，將會(huì)產(chǎn)生某一個(gè)方向過(guò)大的振動(dòng)。但是通過(guò)本文方法診斷分析得知1倍頻下
I I近似為1，如圖4(b)所示，由之前分析可知，kl =1表示I軸和7軸振動(dòng)絕對(duì)值相等，這說(shuō)
明實(shí)際故障中并沒(méi)有在某一方向存在過(guò)大振動(dòng)，故排除故障是由基礎(chǔ)共振引起的。
假設(shè)是不平衡造成的振動(dòng)，雖然各點(diǎn)的振動(dòng)存在相位差，但是垂直徑向和水平徑 向振動(dòng)都比較大(即Ni較小)，和用本文方法分析的ι倍頻下kl近似為ι相符合，可能為此
故障發(fā)生原因。經(jīng)拆除進(jìn)行平衡試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)故障正是由轉(zhuǎn)子不平衡所致。矢面積法圖譜與其他方法單通道分析法、雙通道分析法(如全息譜、全譜、全矢譜 等)相比，故障特征頻率更明顯、單一或故障特征頻率下的矢面積值更大且單一。通過(guò)深入 研究故障機(jī)理，并經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)，用本發(fā)明新方法進(jìn)一步總結(jié)出工頻故障特征下不同的 矢振比特征。在相同的故障特征頻率下，結(jié)合矢振比能有效地區(qū)分不同的故障，可應(yīng)用到實(shí) 際診斷中，提高診斷的準(zhǔn)確性。 表1通過(guò)矢面積法總結(jié)的工頻故障征兆
在上表中，軸向振動(dòng)是三維空間中除水平方向和垂直方向(這兩個(gè)方向信息融合)夕卜， 單獨(dú)另一個(gè)通道軸向值拿出來(lái)進(jìn)行協(xié)助分析的特征量。軸心軌跡是雙通道融合后的軌跡圖 形，即矢面積的計(jì)算圖形，矢面積值的大小正是各個(gè)頻率下軸心軌跡圖形面積值的大??；而 振幅隨轉(zhuǎn)速變化中的“振幅”在這里指的是矢面積的大小，此處指固有頻率下，矢面積值隨 轉(zhuǎn)速的變化。在起停過(guò)程中，轉(zhuǎn)子經(jīng)歷了各種轉(zhuǎn)速，其振動(dòng)信號(hào)是轉(zhuǎn)子系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)速變化的響應(yīng)， 是轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)特性和故障征兆外在反映，包含了平時(shí)難以獲得的豐富信息，因此，起停過(guò)程分 析是轉(zhuǎn)子監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)重要工作。和全矢譜技術(shù)一樣，矢面積法在處理旋轉(zhuǎn)機(jī)械瞬態(tài)過(guò)程信 息時(shí)，同樣也表現(xiàn)出優(yōu)秀的特性——能精確找到轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的共振頻率及臨界轉(zhuǎn)速值，它是 借助伯德圖的表示方法，從而精確判斷轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速，指導(dǎo)設(shè)置機(jī)器的工作轉(zhuǎn)速避 開(kāi)臨界轉(zhuǎn)速，以免機(jī)器發(fā)生共振。如圖5 (a d)所示依次為X軸繪制的伯德圖、Y軸繪制的伯德圖、全矢伯德圖和 矢面積法繪制的伯德圖，矢面積法繪制的伯德圖是將各轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)子軸心運(yùn)動(dòng)軌跡面積值 繪制在直角坐標(biāo)系上的曲線(xiàn)圖。如圖5-a所示，在3150r/s轉(zhuǎn)速下的振動(dòng)最大為110 _ ,而在圖5_c中可以得至lj， 3250r/s轉(zhuǎn)速下的振動(dòng)最大為148 _。由此可見(jiàn)，此傳統(tǒng)單通道分析法隨X、Y通道的選擇 而發(fā)生變化，無(wú)法具體確定該設(shè)備的臨界轉(zhuǎn)速值大小。由全矢伯德圖5-c可以分析3200r/ s下的振動(dòng)最大，而用矢面積法繪制的伯德圖5-d同樣可以精確直觀分析出3200r/s下的振 動(dòng)最大，且較全矢伯德圖更加清晰直觀。該圖縱坐標(biāo)表示的不是轉(zhuǎn)子在升車(chē)過(guò)程中不同轉(zhuǎn) 速下某一通道的振值，而是轉(zhuǎn)子軸心運(yùn)動(dòng)軌跡的面積值，從而使升車(chē)過(guò)程的瞬態(tài)信號(hào)特征 表現(xiàn)特別明顯，而且這種顯著表現(xiàn)不會(huì)像傳統(tǒng)分析一樣隨通道變化而改變。
權(quán)利要求
一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的穩(wěn)態(tài)故障診斷方法，其特征在于該方法的步驟如下(1)在轉(zhuǎn)子截面布置兩個(gè)互相垂直的位移傳感器，采集轉(zhuǎn)子振動(dòng)信號(hào)在垂直平面內(nèi)，X傳感器布置在水平方向上，Y傳感器布置在豎直方向上，由X到Y(jié)的方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速方向一致，采用等轉(zhuǎn)速信號(hào)采集并用鍵相信號(hào)進(jìn)行同步整周期采樣；(2)對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行抗混濾波、低通濾波，去掉不必要的干擾噪聲信號(hào)；(3)采用復(fù)FFT變換，進(jìn)行主振矢 、副振矢計(jì)算；(4)計(jì)算出矢橢圓的矢面積和矢振比矢面積是含有進(jìn)動(dòng)方向的軸心軌跡矢橢圓的面積，以矢面積值的大小表達(dá)單一頻率下的測(cè)點(diǎn)振動(dòng)強(qiáng)度大小，矢面積值的正負(fù)表達(dá)轉(zhuǎn)子的正反進(jìn)動(dòng)即的大小表示該頻率下的振動(dòng)強(qiáng)度狀態(tài)；時(shí),轉(zhuǎn)子為正進(jìn)動(dòng)，時(shí)，轉(zhuǎn)子為反進(jìn)動(dòng); 用于表述X軸振動(dòng)絕對(duì)值和Y軸振動(dòng)絕對(duì)值融合前的大小關(guān)系，比較轉(zhuǎn)子兩個(gè)方向所受的激振力大小=1表示X軸和Y軸振動(dòng)絕對(duì)值相等，=表示X軸振動(dòng)絕對(duì)值和Y軸振動(dòng)絕對(duì)值相差無(wú)窮大；(5)畫(huà)出矢面積和矢振比相對(duì)于倍頻或其它變量的關(guān)系圖；(6)在穩(wěn)態(tài)故障診斷中，對(duì)矢面積、矢振比及關(guān)系圖進(jìn)行分析先看相同的故障特征頻率下的變量特征，分析可能的故障類(lèi)型，再根據(jù)相應(yīng)的故障特征頻率下矢振比的大小及軸向振動(dòng)和振幅進(jìn)行判別，共同結(jié)合確定故障的具體類(lèi)型；在處理瞬態(tài)過(guò)程信息時(shí)，結(jié)合伯德圖的表示方法，畫(huà)出矢面積瞬時(shí)關(guān)系圖，分析圖譜中矢面積值最大處所對(duì)應(yīng)的頻率和轉(zhuǎn)速值即為轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的共振頻率及臨界轉(zhuǎn)速值。dest_path_image002.jpg,dest_path_image004.jpg,dest_path_image006.jpg,dest_path_image008.jpg,dest_path_image010.jpg,dest_path_image012.jpg,dest_path_image014.jpg,512676dest_path_image008.jpg,dest_path_image016.jpg,392907dest_path_image016.jpg,dest_path_image018.jpg,955476dest_path_image006.jpg,376093dest_path_image008.jpg
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷方法，其特征在于主振矢、副振矢、矢 振比及矢面積的計(jì)算方法如下 式中，β、 分別表示主振矢、副振矢，ε表示矢振比，鞏勾表示矢面積。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷方法，通過(guò)測(cè)取測(cè)振截面上互相垂直的兩個(gè)通道的振動(dòng)原始信號(hào)，對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行抗混濾波、低通濾波等，去掉不必要的干擾噪聲信號(hào)后，采用復(fù)FFT變換，進(jìn)行主振矢a、副振矢b的計(jì)算，進(jìn)而得出矢面積及矢振比的相關(guān)數(shù)值及其相對(duì)于各變量的圖譜，用此矢面積表達(dá)單一頻率下的測(cè)點(diǎn)振動(dòng)強(qiáng)度大小和方向，用矢振比來(lái)表述矢橢圓的偏心率(離心率)的大小及橢圓的扁平程度和正反進(jìn)動(dòng)。本方法對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)故障診斷都具有良好的效果，利用矢面積譜圖和矢振比相結(jié)合對(duì)故障進(jìn)行判斷，避免了單獨(dú)使用矢面積時(shí)產(chǎn)生的誤判現(xiàn)象，增強(qiáng)了診斷的準(zhǔn)確性，提高了診斷的效率和精度。
文檔編號(hào)G01M7/02GK101929917SQ201010130450
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者陳先利, 韓捷 申請(qǐng)人:陳先利;韓捷