设备故障检测与诊断(正式课件).pptVIP

* 行星齿轮的太阳轮磨损 * 齿轮表面损坏 * 发生损坏的齿轮：啮合力 * 信号分析方法 时域分析 谱方法 参数化谱分析 时频域方法 … * 同步时域平均 按照转轴选择的周期提取信号 每次循环均取相同的样本数进行平均 有必要的话可以重采样 多个变速器—重复同步时域平均 * * * 参数化谱分析 AR模型预测 提取AR模型系数 利用AR模型作为预测滤波器 AR模型残差 * 机器条件Indicator RMS值 峰值 峭度 Defect severity index * * 例：汽车变速箱齿轮损坏 * * * * * * 机器设备故障检测与诊断 目录 引言 振动分析 时域分析 谱分析 应用举例 1.引言 机械设备故障诊断主要是针对齿轮和滚动轴承接触区的故障进行分析的； 可检测和诊断的故障按其故障原因可分为三类 安装故障 轴承底圈 不对中… 操作故障 表面磨损 裂缝和剥落… 相邻组件引发的故障 * 检测和诊断的任务 检测——是否发生故障？ 定位——哪个部件发生故障？ 诊断——是什么类型的故障？ 预测——何时会发生故障？ * * 2. 振动分析 几乎所有的故障都会表现出异常的振动行为； 通过振动分析可以较好了解故障的严重程度； 不需关闭机器进行检修 在线检测——方便、连续性 非侵入性、非破坏性 * 基本过程 需要检测的特定故障类型 具有代表性的物理量 利用传感器测量得到物理量 对信号进行分析 提取故障特征 利用参考测量值设定阈值 预测设备失效时间及维护决策 * 信号分析– 获取故障特征 时域方法 阶次追踪 时间同步平均 残差 谱方法 参数化谱方法 时频方法 参数化谱方法 倒频谱方法 包络检测… * 定位及诊断 有经验的操作工 语音识别 模式识别 神经网络 模糊逻辑… * 指标特征判断故障严重性 RMS值 峰值 波峰因子(Crest factor) 峭度(Kurtosis) * 3.时域方法 原始信号通常会包含一些有用的信息… * 缺点：Rich in content, little in information * 可用各种参数量化波形 * 峰值（最大值、最小值、最大值-最小值） 平均绝对值 均方根值 其他时域测量值 峭度(Kurtosis)：反映信号的冲击值 对某些故障特别有用，可以用来判断是否发生故障，例如： k3.5 轴承正常 k3.5 异常轴承 * 包络分析 * 传动轴轨迹 类似于不对中故障、轴承不稳、不平衡等故障可以体现在传动轴轨迹中 * 将时域周期性信号分解到频域 * 4. 谱分析 Fourier分析 发现不同的频率成分 各种频率成分的幅值 * 频域测量值 * 峰值(最大值-最小值)仅变化16% 高频幅值增加100% 不对中电动马达系统的谱分析 * 可利用不同方向的频域数据辨识故障 * 两个相同速度变速器的功率谱 高频区的差别表明其中一个变速器发生故障 高频共振法（HFRT） HFRT利用的原理是：大部分故障对高共振频影响比较大；故障频如果是周期性的话，将主要体现在包络信号谱中，自适应谱线增强器(ALE)通过减小宽频噪声放大包络信号谱。 * * 带通滤波 解调 包络 * 带自适应谱线增强器的高频共振法 时间同步平均 * * 其他信号表示方法 * 瀑布图(不同转速) * 趋势图 (不同振动 水平) 5. 应用举例：变速器振动 正常齿轮特征 齿轮齿廓 齿轮啮合力波动有一定规律 齿轮啮合频率及谐波 进行调制后会出现旁带(sideband) 包含几个阶段(很多频率) * * 典型故障 表面损坏 过度使用或润滑不足 齿轮裂缝，掉齿 偏心… *