可调品质因子小波变换在转子早期碰摩故障诊断中应用.pdfVIP

振　动　与　冲　击 第 ３３ 卷第 １０ 期 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＩＢＲＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＳＨＯＣＫ Ｖｏｌ．３３ Ｎｏ．１０ ２０１４　  可调品质因子小波变换在转子早期碰摩故障诊断中应用 王宏超１ ，陈　进１ ，董广明１ ，霍柏琦２ ，胡旭钢３ ，朱　淼４ （１．上海交通大学 机械系统与振动国家重点实验室，上海　２００２４０； ２．９２５３７ 部队，北京　１００１６１；３．中国船舶重工集团公司 第 ７１ １ 研究所，上海　２０００９０； ４．长治清华机械厂 计划处，山西 长治　０４６０１２） 　　摘　要：针对高速旋转机械转子发生早期动静碰摩故障时主要为转子工频成份及转子与支撑间碰摩所致瞬态冲 击信号成份，据可调品质因子小波变换对信号品质因子定义为转子工频成份为高品质因子信号、转子动静碰摩所致瞬态 冲击信号为低品质因子信号，分别构建高、低品质因子小波变换基函数实现转子早期动静碰摩信号工频成份与瞬态冲击 成份有效分离，对碰摩故障进行模式识别。通过仿真信号及转子碰摩实验信号验证可调品质因子小波变换在转子早期碰 摩故障诊断中的有效性。 关键词：可调品质因子；小波变换；转子碰摩；故障诊断 中图分类号：ＴＰ２０６ ＋．３　　　文献标志码：Ａ ＤＯＩ：１０．１３４６５ ／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｖｓ．２０１４．１０．０１５ Ｅａｒｌｙ ｒｕｂｉｍｐａｃｔ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｏｆ ｒｏｔｏｒｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｕｎａｂｌｅ Ｑｆａｃｔｏｒ ｗａｖｅｌｅｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇｃｈａｏ１ ，ＣＨＥＮ Ｊｉｎ１ ，ＤＯＮＧ Ｇｕａｎｇｍｉｎｇ１ ，Ｈｕｏ Ｂａｉｑｉ２ ，ＨＵ Ｘｕｇａｎｇ３ ，ＺＨＵ ｍｉａｏ４ （１．Ｔｈｅ Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｊｉａｏ Ｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２４０，Ｃｈｉｎａ； ２．９２５３７ａｒｍｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１６１，Ｃｈｉｎａ；３．Ｃｈｉｎａ Ｓｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ７１ １ｔｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９０，Ｃｈｉｎａ； ４．Ｃｈａｎｇｚｈｉ Ｑｉｎｇｈｕａ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｆａｃｔｏｒｙ Ｐｌａｎｎｉｎｇ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｃｈａｎｇｚｈｉ ０４６０１２，Ｃｈｉｎａ） 　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｗｈｅｎ ａｎ ｅａｒｌｙ ｒｕｂｉｍｐａｃｔ ｏｃｃｕｒｓ ｉｎ ａ ｒｏｔｏｒ ｓｙｓｔｅｍ，ｉｔｓ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ａ ｐｅｒｉｏｄｉｃ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｗｉｔｈ ｒｏｔｏｒ ｒｏｔａｔｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎｄ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｉｍｐｕｌｓｅ ｓｉｇｎａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｒｕｂｉｍｐａｃｔ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｒｏｔｏｒ ａｎｄ ｂｅａｒｉｎｇｓ．Ｔｈｅ ｐｅｒｉｏｄｉｃ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｗｉｔｈ ｒｏｔｏｒ ｒｏｔａｔｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃａｎ ｂｅ ｄｅｆｉｎｅｄ ａｓ ａ ｓｉｇｎａｌ ｗｉｔｈ ａ ｈｉｇｈｅｒ ＱＦａｃｔｏｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｉｍｐｕｌｓｅ ｓｉｇｎａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｃａｎ ｂｅ ｄｅｆｉｎｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｓｉｇｎａｌｓ ｗｉｔｈ ａ ｌｏｗｅｒ ＱＦａｃｔｏｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｔｕｎａｂｌｅ ＱＦａｃｔｏｒ ｗａｖｅｌｅｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｈｅｒｅ，ｔｗｏ ｔｕｎａｂｌｅ ＱＦａｃｔｏｒ ｗａｖｅｌｅｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂａｓｉｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｗ