小波分析在離心泵汽蝕故障診斷中的應(yīng)用研究.pdf

1、汽蝕問題歷來都是水利工程、航海造船、航空航天、核工業(yè)、流體機(jī)械等諸多領(lǐng)域極為關(guān)心的問題。在離心泵中，汽蝕所產(chǎn)生的后果是人們所熟知的老、大、難問題。雖然對汽蝕的研究已有近百年的歷史，然而對于汽蝕故障的診斷仍以傳統(tǒng)方法為主。隨著現(xiàn)代診斷方法和技術(shù)的進(jìn)步，對離心泵汽蝕診斷的研究也取得了長足的進(jìn)展，但仍僅限于對發(fā)生到嚴(yán)重階段的汽蝕進(jìn)行診斷，而對初始階段的汽蝕無能為力，更沒法對汽蝕的嚴(yán)重程度進(jìn)行準(zhǔn)確定位了。 本文首先從研究汽蝕振動(dòng)信號自身

2、的特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合FFT變換、小波分解和小波包分解對離心泵汽蝕振動(dòng)信號的局部和整體同時(shí)進(jìn)行分析，找出了汽蝕初始階段離心泵振動(dòng)信號明顯有別于正常工作信號的特征：正常工作時(shí)，振動(dòng)信號在高頻區(qū)域的振動(dòng)表現(xiàn)得很微弱，而汽蝕發(fā)生初始階段，高頻區(qū)域的振動(dòng)顯著增強(qiáng)。這樣，通過分析振動(dòng)信號在高頻區(qū)域與低頻區(qū)域的分布特征，可以準(zhǔn)確地診斷出離心泵初始階段的汽蝕故障。 其次本文還通過利用小波包分解能將振動(dòng)信號分解到不同的頻率帶的特點(diǎn)，對離心泵不同嚴(yán)重程

3、度的汽蝕振動(dòng)信號進(jìn)行分解。由小波包分解結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)：汽蝕初始階段的汽蝕振動(dòng)頻率較高，隨著汽蝕嚴(yán)重程度的增加，汽蝕振動(dòng)頻率逐漸向低頻區(qū)域發(fā)展。如此，通過分析汽蝕振動(dòng)頻率的高低及其分布特點(diǎn)，就可以方便地確定離心泵汽蝕的嚴(yán)重程度了。 最后，結(jié)合汽蝕初始階段產(chǎn)生的汽泡體積小、嚴(yán)重階段汽泡體積大的事實(shí)，根據(jù)汽蝕振動(dòng)主要是由于液體內(nèi)汽泡破裂所引起的，得出小汽泡破裂時(shí)引起的振動(dòng)頻率高、大汽泡破裂時(shí)引起的振動(dòng)頻率低的重要推論。這對于汽蝕機(jī)理的深