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旋转机械振动在线监测系统设计与实现

张传健  
【摘要】: 本文阐述了旋转机械设备状态监测与故障诊断技术概况及发展趋势,介绍了攀钢集团公司设备状态监测及故障诊断技术应用现状、存在问题及未来几年内的发展规划,由此说明了本项目的由来及目的。 在旋转机械故障诊断领域,转子不平衡、不对中、碰磨、油膜振荡等是旋转机械的常见故障,其表征参数主要有:振幅、频率、相位、振型、差胀等振动状态参数及转速、温度、压力等工艺参数;在信号分析方面,主要有时域分析及频域分析,文章对这些分析方法做了理论阐述。结合项目组多年来的设备故障诊断经验及难点,将分析的重点,即本软件着力解决的难点放在了齿轮副的故障诊断技术研究上。文章分析了齿轮故障诊断的难点所在及目前国内外解决此问题所采用的技术方法,通过项目组分析,在工程上本着实用性的原则,将时域波形参数分析、功率谱分析、细化谱技术、调幅分析、倒谱分析等成熟技术引入本软件的编制中,并对上述几项技术的理论基础(原理)、技术路线及实现进行了分析阐述。 文章对系统所采用的技术路线(系统结构)做了说明,在软件设计方面,本项目采用基于UML的面向对象的设计方法将应用软件的分析模型转换为设计模型,并对用户界面设计、组件模型设计、系统行为模型设计、数据库设计及数据采集功能的实现做了阐述。 文章对本软件的界面情况做了说明,并对软件的系统管理、设备管理、数据采集、数据分析、报表输出及其他功能模块做了介绍。 软件编制完成后,项目组对其进行了测试,文章对软件测试系统硬件组成做了介绍,并对在试验过程中出现的问题及解决方法做了说明,对在振动台上进行的故障试验数据做了分析。 实验室试验及现场试验表明:该套软件系统能够应用于旋转机械的设备状态监测及故障诊断。与传统的频谱分析及功率谱分析相比,其采用的包络分析技术、细化谱技术及无量纲分析技术对于轴承、齿轮的故障诊断有着独特的优势,同时也存在硬件设备、网络化问题等下一步应着力解决的问题。


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