電機軸承故障在線檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、滾動軸承是電機的一個非常重要的部件，而且容易損壞。總的說來，軸承損壞在電機故障的產(chǎn)生原因中占據(jù)很大一部分，據(jù)統(tǒng)計大概相當于電機總故障的40％左右，是電機部件中最易出故障的，由此可以看出軸承狀態(tài)對電機工況的極端重要性。而軸承發(fā)生故障的原因多種多樣，主要有軸承本身設(shè)計不合理、現(xiàn)場安裝工藝不合格、使用環(huán)境不理想或載荷突然增大等。這些因素都會使軸承在運行時產(chǎn)生各種各樣的缺陷，使軸承運行狀態(tài)發(fā)生變化，進而威脅到電機甚至整個生產(chǎn)線。因此，如何提高軸

2、承的故障診斷的技術(shù)水平一直是研究的熱點。
　　 目前，軸承的狀態(tài)檢測與故障診斷的主要手段是振動分析法，即加速度信號分析法。采集軸承的加速度信號，利用各種信號處理方法法分析信號的特點，進一步識別出軸承的運行狀態(tài)。因此，信號特征提取和狀態(tài)識別是診斷技術(shù)的關(guān)鍵。為解決滾動軸承的運行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷問題，本文研究電機軸承的故障診斷技術(shù)，分析滾動軸承發(fā)生故障的原因和機理，建立故障模型，了解常用的檢測方法所涉及的技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計。軸承故障診

3、斷技術(shù)已經(jīng)獲得了飛速發(fā)展，各種診斷方法層出不窮，因此在現(xiàn)有的信號處理方法基礎(chǔ)上，本文還探討引入一些先進的數(shù)學處理方法，如小波分析、小波包分析、經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EMD)等。
　　 論文首先研究了滾動軸承的結(jié)構(gòu)模型，分析了軸承故障的機理，并介紹幾種常用的簡易故障判斷技術(shù)，主要是對時域指標的分析。設(shè)計了電機軸承故障診斷系統(tǒng)的架構(gòu)圖，并初步完成了底層數(shù)采儀的軟硬件設(shè)計。然后，在簡易判斷的基礎(chǔ)上，引入故障的頻域診斷技術(shù)，介紹了不同故障對應(yīng)的

4、特征頻率，以及現(xiàn)在使用最多的共振解調(diào)技術(shù)，通過一組實際信號再次驗證了這種方法的有效性。最后分析了共振解調(diào)法應(yīng)用的局限性，指出在信號信噪比較低時，或者故障早期時，共振解調(diào)法可能會失效，并由此引入現(xiàn)代信號處理技術(shù)，如小波分析、經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解等，對信號進行處理，以提高故障診斷的應(yīng)用范圍和準確性。
　　 本文的結(jié)論主要有，首先通過理論分析并經(jīng)實例證明，在對振動信號使用共振解調(diào)法之前對其進行小波濾波可以有效改善共振解調(diào)方法的局限性。然后使用