旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)斷軸故障在線預(yù)測(cè)及診斷方法的研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，自動(dòng)化的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)應(yīng)用越來越多，然而其故障降低了自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用效率，尤其是旋轉(zhuǎn)軸的斷軸故障會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大設(shè)備的故障程度。旋轉(zhuǎn)機(jī)械系統(tǒng)是一種最常用的傳動(dòng)系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如化工、電力、石油、航空航天等。旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)軸故障會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至出現(xiàn)人員傷亡。因此，加強(qiáng)對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，尤其是對(duì)轉(zhuǎn)軸斷裂的預(yù)測(cè)，對(duì)于生產(chǎn)安全、人身安全、減小經(jīng)濟(jì)損失、提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)都有著至關(guān)重要的意義。盡管現(xiàn)在有著

2、許許多多的檢測(cè)轉(zhuǎn)軸故障的方法，如離線的和在線的。但是這些方法都有著自身的缺陷，給判斷轉(zhuǎn)軸的運(yùn)行狀態(tài)帶來巨大的困難。對(duì)于我國(guó)來說，在旋轉(zhuǎn)機(jī)械斷軸預(yù)測(cè)這一方面的研究技術(shù)并不成熟，雖然斷軸研究的論文有很多，但一般局限于對(duì)斷軸原因的量理論分析，而實(shí)際的能夠應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)斷軸測(cè)試的研究卻非常少，因此至今缺乏一套實(shí)用的、應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)軸斷裂的、簡(jiǎn)單有效的在線預(yù)測(cè)系統(tǒng)。
　　本研究針對(duì)現(xiàn)有在線斷軸檢測(cè)方法的不足，基于機(jī)械轉(zhuǎn)軸是一彈性體，在轉(zhuǎn)矩傳遞過程中產(chǎn)生

3、的應(yīng)變與扭轉(zhuǎn)剛度有一定關(guān)系，提出了一種新的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)軸斷軸故障的在線預(yù)測(cè)方法，并完成了整個(gè)系統(tǒng)的初步研究和測(cè)試。首先介紹了旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障情況及斷軸故障的危害，分析比較了現(xiàn)有的斷軸故障檢測(cè)的方法及不足，綜合斷軸故障預(yù)測(cè)的需求和發(fā)展概況；其次從軸應(yīng)力機(jī)械角度分析了轉(zhuǎn)軸運(yùn)行狀態(tài)中的剛度和動(dòng)力學(xué)的變化情況，闡述了新型在線預(yù)測(cè)方法的可行性；然后分析了新型斷軸在線預(yù)測(cè)系統(tǒng)的原理，并對(duì)整個(gè)預(yù)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)；接著對(duì)于整個(gè)在線系統(tǒng)進(jìn)行研制；最后對(duì)