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《大连理工大学》 2006年
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基于时频分析的轴流风机故障诊断实验研究

陈敏红  
【摘要】:在国民经济现代化建设中,风机应用广、数量多,占有重要地位。风机在流量减小时常发生失速、喘振等非稳定现象,气流的脉动加剧,风机的性能恶化,引起机器的强烈振动,并伴有强烈的噪声,影响安全运行。因此风机小流量非稳定工况特性研究对于风机安全运行至关重要。目前,对风机非稳定工况的研究很多,所研究的内容和重点也各不相同。但对近壳壁旋绕倒流非稳定工况的研究很少,对风机非稳定工况下流动参数的脉动、机器的振动和噪声等表征参数也缺乏综合分析,本文以工业通用6XF型单级轴流风机为研究对象,组建了轴流风机实验台,对风机的气动、噪声、振动等参数进行了非稳定工况的静态测试和动态测试。以时频分析方法作为故障信号的分析与处理手段,着重对轴流风机的失速工况和近壳壁旋绕倒流两种非稳定工况作了进一步的实验研究。 对试验结果综合分析发现,随着流量的减小,首先出现其特征与旋转失速不同的失速工况,继而出现其特征与喘振不同的近壳壁旋绕倒流的工况,这两种非稳定工况都因气流的脉动加剧引起机器的强烈振动,并伴有强烈的噪声。借助多种信号分析手段对失速和近壳壁旋转倒流工况的频率、幅值特性及动态过程进行了时频分析和特征提取;揭示了该风机非稳定工况的特征及形成和发展规律,为风机的小流量非稳定工况特性的理论研究和监测诊断提供参考依据。 本文简要地讨论了旋转机械故障诊断领域常用的信号处理技术,阐述了小波技术的原理与应用方法。针对实验获得的数据,采用频谱分析、小波包分析等多种手段,对实验风机的非稳定特性分析及诊断进行了研究。结果表明,以小波包分解技术为主的多信号处理技术,对分析非稳定信号及旋转机械工作状态的监测与诊断,具有明显的优势和应用前景。 由于旋转类机械的相通性,本文采用的研究方法,不仅可以为分析、预报风机故障提供切实可行的方法,亦可应用于压缩机等其它旋转机械的监测与诊断。对提高旋转机械设备的监测分析功能和故障诊断的准确率、对诊断理论的丰富和发展,都有着重要的理论意义和应用价值。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TH432.1

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 尤丽静;地铁环控系统轴流风机故障诊断方法研究[D];天津理工大学;2010年
2 陈迎春;汽车发动机噪声测试及心理声学评价系统研究[D];辽宁工学院;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李志敏;基于振动分析的内燃机主轴承状态监测与故障诊断方法研究[D];大连理工大学;2001年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前8条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王婷;EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王宇;机械噪声监测中盲信号处理方法研究[D];昆明理工大学;2010年
3 赵雷刚;发动机台架试验过程实时监测与预警方法研究[D];武汉理工大学;2010年
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5 蒋爱华;泛(火用)分析方法及其应用研究[D];中南大学;2011年
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10 屠宝锋;风扇/压气机动态失速过程和多尺度非定常气动稳定性研究[D];南京航空航天大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵利华;旋转机械故障机理与轴心轨迹识别方法研究[D];大连理工大学;2010年
2 杨克强;LVQ神经网络在齿轮箱故障诊断中的研究[D];安徽农业大学;2010年
3 尤丽静;地铁环控系统轴流风机故障诊断方法研究[D];天津理工大学;2010年
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10 杨欢;大型汽轮机故障特征提取方法研究[D];华北电力大学(北京);2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈珊珊,杨跃;大型风机振动状态监测与故障诊断[J];鞍钢技术;2003年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 张文耀;基于匹配跟踪的低位率语音编码研究[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2002年
2 朱革;齿轮噪声解调分析新方法及其音质主观评价体系的研究[D];重庆大学;2003年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 陈红伟;车用柴油机噪声声品质的分析研究[D];河北工业大学;2011年
2 陈峰;心理声学响度评定算法研究[D];华中科技大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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1 王洪刚,郑海起,马吉胜,栾军英;变速箱故障声压信号的小波包分解与诊断[J];振动与冲击;2001年02期
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7 眭素文;松辽盆地旋回地层的地球物理替代性指标及分析方法研究[D];中国地质大学(北京);2009年
8 张君;小波分析技术在汽轮机故障诊断中的应用研究[D];华北电力大学(河北);2005年
9 徐妮妮;全相位FIR滤波器组[D];天津大学;2005年
10 程志友;暂态电能质量检测与分析的研究[D];安徽大学;2007年
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1 陈敏红;基于时频分析的轴流风机故障诊断实验研究[D];大连理工大学;2006年
2 尹喜超;基于小波变换的信号消噪[D];华北电力大学(河北);2005年
3 陈宏;基于小波能熵和支持向量机的故障诊断方法及其应用研究[D];燕山大学;2010年
4 张志明;基于DSP的地面运动目标识别系统研究[D];南京理工大学;2004年
5 李耀东;火车轮裂纹自动在线无损检测系统研究[D];四川大学;2004年
6 王雷;小波变换在脑电特征信号提取中的应用研究[D];山东大学;2005年
7 王锐;雷达脉冲压缩技术及其时频分析研究[D];西北工业大学;2004年
8 李向军;基于多尺度时频分析的心电R波检测以及心率变异性(HRV)分析方法研究[D];浙江大学;2005年
9 张文斌;振动测试与分析虚拟仪器系统的研究[D];华北电力大学(河北);2006年
10 彭辉燕;基于HHT的故障诊断时频分析[D];电子科技大学;2010年
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