循環(huán)譜在風(fēng)力發(fā)電增速齒輪箱試驗(yàn)臺(tái)振動(dòng)測(cè)試中的應(yīng)用.pdf

1、在機(jī)械設(shè)備中,屬旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)用的最為廣泛。由于它的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn)的影響,所采集到的故障信號(hào)呈現(xiàn)非平穩(wěn)性特征,若采用傳統(tǒng)的基于平穩(wěn)信號(hào)的分析方法并不能有效提取出故障特征,但是其統(tǒng)計(jì)量如均值、相關(guān)函數(shù)隨時(shí)間做周期性或多周期性的變化,因此它滿足循環(huán)平穩(wěn)性,是非平穩(wěn)信號(hào)的特殊形式。本文針對(duì)某集團(tuán)公司風(fēng)力發(fā)電增速箱試驗(yàn)臺(tái)工作時(shí)的噪聲來(lái)源進(jìn)行分析,選用循環(huán)自相關(guān)函數(shù)和循環(huán)譜密度函數(shù)對(duì)其噪聲進(jìn)行診斷,并通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析證明了循環(huán)譜更有助于提取齒輪箱的故

2、障信號(hào),同時(shí)得出循環(huán)自相關(guān)函數(shù)和循環(huán)譜密度函數(shù)在多故障源共存的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷中可取得更好的效果。
　　 本文首先對(duì)循環(huán)平穩(wěn)理論在齒輪故障診斷中的應(yīng)用現(xiàn)狀、進(jìn)展以及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了較為全面的敘述。在簡(jiǎn)要闡述循環(huán)譜的概念后,對(duì)仿真信號(hào)進(jìn)行循環(huán)自相關(guān)函數(shù)和循環(huán)譜密度函數(shù)的計(jì)算,并找出其譜線的分布特點(diǎn)使計(jì)算簡(jiǎn)化,從而為下一步的工程應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。在對(duì)二階循環(huán)譜的解調(diào)、降噪性能進(jìn)行研究時(shí),通過(guò)對(duì)比希爾伯特解調(diào)法證實(shí)了循環(huán)自相關(guān)函數(shù)的調(diào)

3、頻和調(diào)幅能力。之后介紹了風(fēng)力發(fā)電齒輪箱試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及傳感器的位置分布,并對(duì)各旋轉(zhuǎn)機(jī)械的特征頻率進(jìn)行計(jì)算。接著通過(guò)循環(huán)自相關(guān)函數(shù)和循環(huán)譜密度函數(shù)對(duì)齒輪箱的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了故障特征的識(shí)別,找出噪聲源,與此同時(shí)也將頻譜分析、快速傅里葉變換、功率譜、倒頻譜、希爾伯特解調(diào)分析、小波包分解應(yīng)用在實(shí)測(cè)故障信號(hào)中,最終發(fā)現(xiàn)在多故障源共存時(shí)所提取的故障特征頻率形式單一,說(shuō)服力不足。此外,還通過(guò)循環(huán)自相關(guān)函數(shù)得出由軸的剛度不足所引起的故障主要表現(xiàn)為調(diào)頻

4、信息,最后通過(guò)對(duì)高速軸的剛度校核(最大撓度和轉(zhuǎn)角)進(jìn)一步證實(shí)此試驗(yàn)臺(tái)的不合理性,并給出可行性方案,解決了此試驗(yàn)臺(tái)存在的問(wèn)題。
　　 文章最后在大量歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上給出了一種風(fēng)電齒輪箱的報(bào)警方法,即基于循環(huán)自相關(guān)函數(shù)的小波分析一概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法。該方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)固定報(bào)警線的不足,通過(guò)引入循環(huán)自相關(guān)函數(shù)使故障位置的確定更加精確,根據(jù)歷史數(shù)據(jù)確定報(bào)警閾值,并隨著報(bào)警閾值的變化產(chǎn)生一條自適應(yīng)的報(bào)警線,從而更好地滿足工程實(shí)際需要。