電機(jī)軸承故障在線檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、滾動(dòng)軸承是電機(jī)的一個(gè)非常重要的部件，而且容易損壞?？偟恼f來，軸承損壞在電機(jī)故障的產(chǎn)生原因中占據(jù)很大一部分，據(jù)統(tǒng)計(jì)大概相當(dāng)于電機(jī)總故障的40％左右，是電機(jī)部件中最易出故障的，由此可以看出軸承狀態(tài)對電機(jī)工況的極端重要性。而軸承發(fā)生故障的原因多種多樣，主要有軸承本身設(shè)計(jì)不合理、現(xiàn)場安裝工藝不合格、使用環(huán)境不理想或載荷突然增大等。這些因素都會(huì)使軸承在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生各種各樣的缺陷，使軸承運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化，進(jìn)而威脅到電機(jī)甚至整個(gè)生產(chǎn)線。因此，如何提高軸

2、承的故障診斷的技術(shù)水平一直是研究的熱點(diǎn)。
　　 目前，軸承的狀態(tài)檢測與故障診斷的主要手段是振動(dòng)分析法，即加速度信號(hào)分析法。采集軸承的加速度信號(hào)，利用各種信號(hào)處理方法法分析信號(hào)的特點(diǎn)，進(jìn)一步識(shí)別出軸承的運(yùn)行狀態(tài)。因此，信號(hào)特征提取和狀態(tài)識(shí)別是診斷技術(shù)的關(guān)鍵。為解決滾動(dòng)軸承的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷問題，本文研究電機(jī)軸承的故障診斷技術(shù)，分析滾動(dòng)軸承發(fā)生故障的原因和機(jī)理，建立故障模型，了解常用的檢測方法所涉及的技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。軸承故障診

3、斷技術(shù)已經(jīng)獲得了飛速發(fā)展，各種診斷方法層出不窮，因此在現(xiàn)有的信號(hào)處理方法基礎(chǔ)上，本文還探討引入一些先進(jìn)的數(shù)學(xué)處理方法，如小波分析、小波包分析、經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)等。
　　 論文首先研究了滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)模型，分析了軸承故障的機(jī)理，并介紹幾種常用的簡易故障判斷技術(shù)，主要是對時(shí)域指標(biāo)的分析。設(shè)計(jì)了電機(jī)軸承故障診斷系統(tǒng)的架構(gòu)圖，并初步完成了底層數(shù)采儀的軟硬件設(shè)計(jì)。然后，在簡易判斷的基礎(chǔ)上，引入故障的頻域診斷技術(shù)，介紹了不同故障對應(yīng)的

4、特征頻率，以及現(xiàn)在使用最多的共振解調(diào)技術(shù)，通過一組實(shí)際信號(hào)再次驗(yàn)證了這種方法的有效性。最后分析了共振解調(diào)法應(yīng)用的局限性，指出在信號(hào)信噪比較低時(shí)，或者故障早期時(shí)，共振解調(diào)法可能會(huì)失效，并由此引入現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)，如小波分析、經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解等，對信號(hào)進(jìn)行處理，以提高故障診斷的應(yīng)用范圍和準(zhǔn)確性。
　　 本文的結(jié)論主要有，首先通過理論分析并經(jīng)實(shí)例證明，在對振動(dòng)信號(hào)使用共振解調(diào)法之前對其進(jìn)行小波濾波可以有效改善共振解調(diào)方法的局限性。然后使用