基于阶比分析的转子系统油膜涡动故障诊断研究
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｒ ｅ ｏ ｐ ｏ ｅ ｓ ｔ ｅ ｎ ｎ ｓａｉ ｎ ｒ ｉ ｗ ｉ ｉ ｎ ｌｔ ａ ｓ ｐ ｏ ｕ ｅ ｕ ｎ ｏ ｏ ’ ｐ ｅ ｉ ｇ ｕ ｔ ｅ ｏ ｄ ｒ ｓ ｒ ｃ ：ｎ ｏ ｄ ｒ ｔ ｒ ｃ ｓ ｈ ｏ —ｔｔ ａ ｙ ｏｌ ｈ ｒ ｓｇ ａ ｈ ｔ ｉ ｒ ｄ ｃ ｄ ｄ ｒ ｇ ｒ ｔｒ Ｓ ｓ ｅ ｄ ｎ ｐ，ｈ ｒ ｅ ｏ ｌ ｉ ａ ａｙ ｉ ｉ ｕ ｅ ｒｔ ｅ ｏｌ ｉ ｉｇ ｏ ｉ．Ｆ ｒ ｔ ｔｅ ｖｂ ａｉ ｎ ｓｇ ａｓａ ｐ ｅ ｉ ｇ ｕ ｓｓ ｍｐ ｅ ｔｃ ｎ ｔｎ ｍｅ ｉ ｃｅ ｎ ｓ ｎ ｓｓ ｓ ｓ ｄ ｆ ｈ ｉ ｗｈｒ ｄ ａ ｎ ｓ ｌ ｏ ｌ ｓ ｉ ， ｉ ｒ ｔ ｉ ｌ ｔｓ ｅ ｄ ｎ ｐ ｉ ａ ｌｄ ａ ｏ ｓａ ｔ ｉ ｒｍｅ ｔ ｓ ｈ ｏ ｎ ｔ ｎ
摘要 ： 针对转子 升速 过程 中油膜涡动信号 的非平稳 特点 ， 阶 比分析 应用 于油膜 涡动故 障诊断 中。首先 对转子 升 将 速时的振动信号进行时域采样 ， 再对时域信号进行等角度 采样 ， 将其转化为角域 平稳信号 ， 然后对 角域信号进行 频
谱分 析识 别油膜涡动故 障频率 。对实测 油膜 涡动 信号 分析表 明 ， 比分析 能有效 地避 免传统 频谱 分析方 法 中的 阶
汽轮机等大型旋转机械通 常采 用滑动轴 承来支承转 子 ， 在转子 升速过程 中， 常会 发生油 膜涡 动的故 障 ， 系统不 通 使 能正常工作 。及 时准 确地识 别转 子升 速过 程 中的油膜 涡动 故障 ， 并采取相应 的处理 措施 ， 确保转 子 系统安 全稳 定运 对 小 波分析 是多尺度 的 时频 分析 方法 。信 号 的时频 特征
第５ ４卷 第 ３期
２１ ０ ２年 ６月
汽
轮
机
技
术
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ ３ １５ ．
ＴＵＲＢＩ ＮＥ ＴＥＣＨＮＯＬ ＯＧＹ
Ｊ ｎ． ０ ２ ｕ ２ １
基 于 阶 比分 析 的转 子 系 统 油膜 涡 动 故 障诊 断 研 究
胡爱 军 ， 朱 源自文库
（ 北 电力大 学机械 工程 系 ， 定 ０ １０ ） 华 保 ７０３
ｉ ｔ ｅｄ ｍ ｉ，ｎ ｅ ｅｄ ｔ ｉ ａ ｌ ｔ ｏｓ ｎ ａｇｅｉｃｅ ｅｔ， ｅｔ ｅｄｍ ｉ ｉ ａ ｉ ｃ ａｇｄ ｉ ｏａ ｇ — ｎ ｉ ｏ ａ ａ ｄｔ ｎｔ ａ ｍｐｅ ａ ｃｎｔ ｔ ｎｌ ｎｒｍ ｎｓｔ ｉ —ｏ ａｎｓ ｌ ｓ ｈｎ ｅ ｎ ｎ ｅ ｍ ｎ ｈ ｈ ａ ｓ ｄ ａ ｈ ｍ ｎ ｇ ｔ ｌ
ｄ ｍａ ｎ ｓｇ ａ ，ｈ ｎ，ｈ ｎ ｌ — ｏ ｉ ｉｎ ｉ ｅ ａ ａｙ ｅ ｉ ｐ ｃｒ ｍ ｅ ｅ ｔｔ ｅｏ １ ｈ ｒ ｄ ａ ｎ ｓｓ￣ｅ ｕ ｎ ｙ ｈ ｏ ｉ ｉ ｌ ｔｅ ｔ ｅ ａ ｇ ｅ ｄ ｍａ ｎ ｓ ａ ｗ ｌ ｂ ｎ ｌｚ ｄ ｗ ｔ ｓ ｅ ｔ ｎ ｇｌ ｌ ｈ ｕ ｔ ｄ ｔｃ ｈ ｉ ｗ ｉ ｉｇ ｏ ｉ ｏ ｌ ｑ ｅ ｃ ．Ｔ ｅ ｐ ａ ｔ ａ ｉ ｗ ｉ ｉ ｎ ｓ ａ ａｙ ｅ ｄ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ ｒ ｅ ｎ ｌｓｓ Ｃ ｖ ｉ ｒｑ ｅ ｃ ｍｂ ｇ ｉ ｆ ｔ ｅ ｔ ｄｔ ｎ ｒ ｃｉ ｌｏｌ ｈ ｒ ｓｇ ａ ｉ ｎ ｌ ｚ ｄ ａ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｈ ｔｏ ｄ ｒ ａ ａｙ ｉ ａ ａ ｏｄ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ａ ｉｕ ｔ ｏ ｈ ｒ ｉ ｏ ａ ｃ ｌ ｌ ｎ ｓ ｎ ｙ ａ ｉ ｌ ｓ ｅ ｔ ｍｓ ａ ｄ ｏ ｄ ｒａ ａ ｙ ｉ ａ ｄ ｎ ｉ ｉ ｗ ｉ ｉｇ ｏ ｉ ｅ ｕ ｎ ｙ ａ ｃ ｒ ｔｌ ． ｐ ｃ ｒ ｒ ｅ ｎ ｓ Ｃ ｉｅ ｔ ｙ ｏｌ ｈ ｒ ｄ ａ ｎ ｓ ｕ ｎ ｌ ｓ ｎ ｆ ｌ ｓ￣ ｑ ｅ ｅ ｃ ｕ ａ ｅｙ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ： ｉ ｄ ｏｌｗｈｉｌ；ｏ ｄｅ ｎａ ｙ ｉ ｒ ｒ ｒ ａ ｌ ｓｓ；ｆ ｅ ｒ ｑｕｅ ｙ ａ ｂ ｇ ｔ ｎｃ ｍ ｉ ｕｉｙ
时域 信号的小波时频分布图 ， 并通过 峰值搜索法 提取转子 的
０ 前
言
瞬时频率 ， 依据 瞬时频率 进行等 角度 采样 ， 将角 域信 号进行 频谱 分析 ， 提取油膜涡动故 障频率 。
１ 小 波时频分析
（ 时间 、 频率 、 幅值等 ） 可通过小 波分解 结果 的时频参数 来获
得 。若 （） ｔ 为小 波母 函数 ， 则 （） ｔ要满足条件
Ｊ ０
行具有重要 意义 。长 期 以来 ， 旋转 机械 的故 障诊 断 ， 对 主要 采用振动信号频谱 分析的方法 ， 过分析振 动的频谱 图来判 通
“ 频率模糊 ” 现象 ， 能够准确识别转 子升速过程中油膜涡动故 障频率 。
关 键 词 ： 膜 涡 动 ； 比分 析 ； 率 模 糊 油 阶 频
分类 号 ：Ｋ ８ Ｔ ２８
文献 标识 码 ： Ａ
文章 编号 ：０ １５ ８ （０ ２ ０ ４２ ３ ３ １０ －８４ ２ １ ）３ ３２ ４ ３
Ａｎ ｌｓｓｏ ｌＷ ｈｒ Ｄｉｇ ｏｉ Ｂ ｓｄｏ ｄ ｒＡｎ ｌｓｓｆｒＲｏｏ ｙｔｍ ａｙｉ ｆＯｉ ｉ ａ ｎ ｓｓ ａｅ ｎＯｒｅ ａｙｉ ｏ ｔｒＳ ｓｅ ｌ
ＨＵ Ａ － ｎ Ｚ Ｕ Ｙ ｉｕ ． Ｈ ｕ ｊ
（ ｅｈｎ ａ Ｅｇ ｅｒｇＤｐｒ ｅｔＮａ ｈ ａ ｌ ｔｃ ｏｅ Ｕ ｉ ｒｔ，ａｄ ｇ ７０３ Ｃｉ ） Ｍ ｃａｉ ｌ ｎｉ ｅｎ ｅａｍ ｎ，ｏ ｈ ｉ ｅ ｒ ｗｒ ｎ ｅ ｉ Ｂｏｉ １０ ，ｈ ａ ｃ ｎ ｉ ｔ Ｃ ｎ Ｅ ｃｉＰ ｖ ｓｙ ｎ０ ｎ
摘要 ： 针对转子 升速 过程 中油膜涡动信号 的非平稳 特点 ， 阶 比分析 应用 于油膜 涡动故 障诊断 中。首先 对转子 升 将 速时的振动信号进行时域采样 ， 再对时域信号进行等角度 采样 ， 将其转化为角域 平稳信号 ， 然后对 角域信号进行 频
谱分 析识 别油膜涡动故 障频率 。对实测 油膜 涡动 信号 分析表 明 ， 比分析 能有效 地避 免传统 频谱 分析方 法 中的 阶
汽轮机等大型旋转机械通 常采 用滑动轴 承来支承转 子 ， 在转子 升速过程 中， 常会 发生油 膜涡 动的故 障 ， 系统不 通 使 能正常工作 。及 时准 确地识 别转 子升 速过 程 中的油膜 涡动 故障 ， 并采取相应 的处理 措施 ， 确保转 子 系统安 全稳 定运 对 小 波分析 是多尺度 的 时频 分析 方法 。信 号 的时频 特征
第５ ４卷 第 ３期
２１ ０ ２年 ６月
汽
轮
机
技
术
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ ３ １５ ．
ＴＵＲＢＩ ＮＥ ＴＥＣＨＮＯＬ ＯＧＹ
Ｊ ｎ． ０ ２ ｕ ２ １
基 于 阶 比分 析 的转 子 系 统 油膜 涡 动 故 障诊 断 研 究
胡爱 军 ， 朱 源自文库
（ 北 电力大 学机械 工程 系 ， 定 ０ １０ ） 华 保 ７０３
ｉ ｔ ｅｄ ｍ ｉ，ｎ ｅ ｅｄ ｔ ｉ ａ ｌ ｔ ｏｓ ｎ ａｇｅｉｃｅ ｅｔ， ｅｔ ｅｄｍ ｉ ｉ ａ ｉ ｃ ａｇｄ ｉ ｏａ ｇ — ｎ ｉ ｏ ａ ａ ｄｔ ｎｔ ａ ｍｐｅ ａ ｃｎｔ ｔ ｎｌ ｎｒｍ ｎｓｔ ｉ —ｏ ａｎｓ ｌ ｓ ｈｎ ｅ ｎ ｎ ｅ ｍ ｎ ｈ ｈ ａ ｓ ｄ ａ ｈ ｍ ｎ ｇ ｔ ｌ
ｄ ｍａ ｎ ｓｇ ａ ，ｈ ｎ，ｈ ｎ ｌ — ｏ ｉ ｉｎ ｉ ｅ ａ ａｙ ｅ ｉ ｐ ｃｒ ｍ ｅ ｅ ｔｔ ｅｏ １ ｈ ｒ ｄ ａ ｎ ｓｓ￣ｅ ｕ ｎ ｙ ｈ ｏ ｉ ｉ ｌ ｔｅ ｔ ｅ ａ ｇ ｅ ｄ ｍａ ｎ ｓ ａ ｗ ｌ ｂ ｎ ｌｚ ｄ ｗ ｔ ｓ ｅ ｔ ｎ ｇｌ ｌ ｈ ｕ ｔ ｄ ｔｃ ｈ ｉ ｗ ｉ ｉｇ ｏ ｉ ｏ ｌ ｑ ｅ ｃ ．Ｔ ｅ ｐ ａ ｔ ａ ｉ ｗ ｉ ｉ ｎ ｓ ａ ａｙ ｅ ｄ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ ｒ ｅ ｎ ｌｓｓ Ｃ ｖ ｉ ｒｑ ｅ ｃ ｍｂ ｇ ｉ ｆ ｔ ｅ ｔ ｄｔ ｎ ｒ ｃｉ ｌｏｌ ｈ ｒ ｓｇ ａ ｉ ｎ ｌ ｚ ｄ ａ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｈ ｔｏ ｄ ｒ ａ ａｙ ｉ ａ ａ ｏｄ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ａ ｉｕ ｔ ｏ ｈ ｒ ｉ ｏ ａ ｃ ｌ ｌ ｎ ｓ ｎ ｙ ａ ｉ ｌ ｓ ｅ ｔ ｍｓ ａ ｄ ｏ ｄ ｒａ ａ ｙ ｉ ａ ｄ ｎ ｉ ｉ ｗ ｉ ｉｇ ｏ ｉ ｅ ｕ ｎ ｙ ａ ｃ ｒ ｔｌ ． ｐ ｃ ｒ ｒ ｅ ｎ ｓ Ｃ ｉｅ ｔ ｙ ｏｌ ｈ ｒ ｄ ａ ｎ ｓ ｕ ｎ ｌ ｓ ｎ ｆ ｌ ｓ￣ ｑ ｅ ｅ ｃ ｕ ａ ｅｙ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ： ｉ ｄ ｏｌｗｈｉｌ；ｏ ｄｅ ｎａ ｙ ｉ ｒ ｒ ｒ ａ ｌ ｓｓ；ｆ ｅ ｒ ｑｕｅ ｙ ａ ｂ ｇ ｔ ｎｃ ｍ ｉ ｕｉｙ
时域 信号的小波时频分布图 ， 并通过 峰值搜索法 提取转子 的
０ 前
言
瞬时频率 ， 依据 瞬时频率 进行等 角度 采样 ， 将角 域信 号进行 频谱 分析 ， 提取油膜涡动故 障频率 。
１ 小 波时频分析
（ 时间 、 频率 、 幅值等 ） 可通过小 波分解 结果 的时频参数 来获
得 。若 （） ｔ 为小 波母 函数 ， 则 （） ｔ要满足条件
Ｊ ０
行具有重要 意义 。长 期 以来 ， 旋转 机械 的故 障诊 断 ， 对 主要 采用振动信号频谱 分析的方法 ， 过分析振 动的频谱 图来判 通
“ 频率模糊 ” 现象 ， 能够准确识别转 子升速过程中油膜涡动故 障频率 。
关 键 词 ： 膜 涡 动 ； 比分 析 ； 率 模 糊 油 阶 频
分类 号 ：Ｋ ８ Ｔ ２８
文献 标识 码 ： Ａ
文章 编号 ：０ １５ ８ （０ ２ ０ ４２ ３ ３ １０ －８４ ２ １ ）３ ３２ ４ ３
Ａｎ ｌｓｓｏ ｌＷ ｈｒ Ｄｉｇ ｏｉ Ｂ ｓｄｏ ｄ ｒＡｎ ｌｓｓｆｒＲｏｏ ｙｔｍ ａｙｉ ｆＯｉ ｉ ａ ｎ ｓｓ ａｅ ｎＯｒｅ ａｙｉ ｏ ｔｒＳ ｓｅ ｌ
ＨＵ Ａ － ｎ Ｚ Ｕ Ｙ ｉｕ ． Ｈ ｕ ｊ
（ ｅｈｎ ａ Ｅｇ ｅｒｇＤｐｒ ｅｔＮａ ｈ ａ ｌ ｔｃ ｏｅ Ｕ ｉ ｒｔ，ａｄ ｇ ７０３ Ｃｉ ） Ｍ ｃａｉ ｌ ｎｉ ｅｎ ｅａｍ ｎ，ｏ ｈ ｉ ｅ ｒ ｗｒ ｎ ｅ ｉ Ｂｏｉ １０ ，ｈ ａ ｃ ｎ ｉ ｔ Ｃ ｎ Ｅ ｃｉＰ ｖ ｓｙ ｎ０ ｎ