立式輥磨機故障信號提取與處理方法研究.pdf

1、重大機械裝備的運行狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術對于保障機械設備平穩(wěn)運行有至關重要的作用。故障診斷系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)采集、特征提取、診斷決策三大部分組成。故障信號的特征提取用于從原始信號中提取可以區(qū)分設備運行狀態(tài)的關鍵特征量，在整個故障診斷過程中起到非常關鍵作用。
　　立式輥磨機是水泥建材行業(yè)中的關鍵生產設備，主要用于水泥熟料的磨碎和烘干。由于立式輥磨機結構復雜，經常運行在重載、高溫、高壓狀態(tài)和腐蝕性強、電磁熱輻射干擾強烈以及多場耦合等復雜惡

2、劣工況中，系統(tǒng)關鍵部位的應力應變和振動等狀態(tài)物理量的變化呈現(xiàn)出隨機性、多維性、時變性、耦合性和非線性，目前對于立式輥磨機這一大型專用設備的整體狀態(tài)感知和故障診斷研究目前還比較少見。
　　本文以立式輥磨機殼體為研究對象，對立式輥磨機殼體進行有限元建模分析，研究了立式輥磨機結構特性和殼體故障機理。利用短時傅里葉變換、小波分析等時頻域分析方法，對采集到的立式輥磨機殼體振動信號進行分析處理，提取能明顯區(qū)別設備正常與異常狀態(tài)的特征參量，設計

3、了適用于立式輥磨機殼體振動的故障特征提取方法，為進一步的故障診斷提供依據(jù)。最后，基于Java Web技術，設計了B/S架構的立式輥磨機光纖光柵多傳感器信息融合安全狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)軟件部分，完成了系統(tǒng)中信號存儲、信號處理相應模塊的設計、編碼、調試工作。
　　本文的主要內容如下：
　?。?）對立式輥磨機進行有限元分析。根據(jù)立式輥磨機設計圖紙，對立式輥磨機殼體進行有限元建模。在對結構適當簡化的前提下，利用有限元分析軟件ANSYS得到立

4、式輥磨機殼體的模態(tài)和振型，對殼體進行有限元隨機振動仿真。弄清立式輥磨機殼體振動機理，為故障信號特征提取提供依據(jù)。
　?。?）基于短時傅里葉變換和小波包變換，提出了兩種適用于立式輥磨機故障診斷的振動信號特征提取方法。利用MATLAB進行仿真試驗，仿真結果表明算法對于立式輥磨機殼體振動信號故障特征提取具有良好的性能。
　　（3）使用Java Web技術開發(fā)實現(xiàn)了立式輥磨機狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲采集和信號處理特征提取模塊