松动发展过程中转子碰摩动力学特性分析

松动是旋转机械的一种常见的故障,随着松动的发展,会出现转子系统碰摩现象.利用非线性动力学以及转子动力学,建立一个旋转机械的松动模型,将松动分不同阶段进行振动试验,分析转子系统在不同松动间隙的情况下,发生碰摩的特点和规律.     

风机基础刚度差的振动机理和诊断方法

针对风机基础刚度差引起的振动故障,建立了旋转机械转子力学模型.从振动机理深入地分析了旋转机械基础刚度差造成的振动原因,得到了用于频谱分析诊断的典型故障特征:振动频率为工频,振动时域波形为正弦波;垂直方向振动速度异常.运用振动分析法、数据采集技术及诊断理论对一故障风机进行了有效的确诊.     

基于转子实验台的典型故障信号模拟与分析

介绍了一种通过转子实验台模拟转子不平衡和摩擦两种故障来获取该典型故障信号的方法,并对信号的产生进行了机理分析,给出了典型信号在正常和故障两种不同情况下的时域和频域分析图。将实验结果与理论分析相结合,验证了旋转机械两种典型振动故障的识别特征,丰富了故障档案。     

转子系统不对中振动机理及特征分析

转子系统不对中故障是旋转机械常见故障之一。就转子系统不对中振动的机理,从影响因素、齿式联轴器的受力特点及运动特征等几方面进行了分析,并对转子系统不对中故障特征进行了分析。     

旋转机械局部故障力的模型诊断及瞬时故障力识别

针对旋转机械中出现的大量局部故障现象,采用基于模型的故障诊断方法提取剩余振动量,利用模态扩展推测转子系统各节点瞬态振动,针对模型诊断中等效力出现的发散情况,提出通过最小二乘法利用挠曲线确定单一周期和准周期故障发生位置.提出利用瞬时能量判别瞬时故障力大小的方法,从而诊断出系统中故障严重程度.实现了仅利用少量传感器即可对转子系统进行精确故障位置和故障力大小的诊断.对转子系统的碰摩故障进行数值仿真,并在转子试验台进行试验验证本方法的正确性.     

典型振动故障的诊断

矿山工业是连续性强、系统复杂、自动化程度高的大型化生产,机器故障诊断技术尤为重要。近年来,济宁二号煤矿通过对旋转机械的转子进行振动测试分析,准确诊断出机组的故障,减少停工检修次数和时间,提高了设备运行的可靠度。     

旋转机械动静碰摩故障的振动监测研究

研究了旋转机械动静碰摩故障下转子与静子振动信号的变化规律.首先分析了碰摩转子和静子振动机理,通过实验对旋转机械在正常情况、轻微局部碰摩和严重局部碰摩三种情况下的动静件振动信号规律和特点进行分析.分析表明,静子振动信号对碰摩故障极为敏感,碰摩时静子振动信号的故障特征表现为调制特征,该特征可以较好地揭示碰摩故障的发生.为诊断碰摩故障提供了一种新思路.     

旋转机械气压液体式不平衡振动故障靶向自愈调控系统

质量不平衡是旋转机械最常见的故障之一。为了使转子在运行过程中可以自行消除不平衡振动故障,利用气压液体式自动平衡装置构建靶向自愈调控系统,运行中实时监测诊断转子的振动故障,快速准确地计算转子不平衡量,并进行智能决策,有确定目标地向相应储液腔中注入压缩空气,驱动储液腔中的液体进行定向转移,进而改变和转子同步旋转的平衡盘的质量分布,产生旋转离心自愈力来抵消转子的不平衡故障力,使转子不平衡故障在线自愈。针对旋转机械对平衡盘安装位置的不同要求,介绍轴间和轴端安装两种结构,并分别搭建立式和卧式转子试验台,进行在线自动平衡性能试验。结果表明,两种平衡结构均可在15 s内快速降低转子的振动幅值,降幅均在90%以上。     

旋转机械振动监测快变报警系统研究及工程应用

主要研究旋转机械设备突发性故障的早期预警技术,针对现有振动监测报警系统的不足,根据旋转机械设备运行过程中振动信号的特征值突变产生故障的机理,提出了一种利用高斯分布模型自学习获得快变报警阈值的方法,并研究开发了能有效捕捉突变故障信号的快变报警系统。通过工程应用实例分析,该快变报警系统能够较好地捕捉到旋转机械的突变故障信号,对于预防和诊断旋转机械突变故障的发生具有非常重要的作用。     

基于LabVIEW的旋转机械转子振动监测系统

采用传感器和信号调理技术对旋转机械转子振动的各种信号进行采集、处理,并利用LabVIEW强大的信号处理、分析和数学运算功能对信号进行显示、分析,实现了在线转子的运转状况的监测,设计出了基于LabVIEW的旋转机械转子振动的监测系统.该系统可连续测量和监视转子振动有关的各类参量:转速、轴振、轴位移等,具有直观的显示界面、强大的信号分析以及数据存储管理功能.能及时识别旋转机械设备的异常状态,保证设备安全可靠地运行,并可以为控制设备运行于最优状态以及早期诊断设备故障提供依据.     

双水内冷汽轮发电机改型后的故障诊断与处理

由于汽轮发电机组经过重大改型后转子振动特性会相应发生变化,因此如何保证和提高转子在改造后的振动水平对机组安全运行至关重要。笔者分析了某55 MW双水内冷汽轮发电机改型后转子出现振动异常情况,通过对该机组改型前后的振动特性比较以及在调试运行中振动情况的分析,进行了正确的振动故障诊断和处理,最后消除了振动故障。最后,总结了该机型汽轮发电机的特点,提出了预防此类异常振动的维护措施。     

基于优化分簇贝叶斯网的转子振动故障诊断

针对柴油发动机的充电发电机结构及振动的复杂性导致其转子振动故障具有多层次性、耦合性和随机性,以及故障信息不完整性等特点,提出了一种基于振动频谱分析和贝叶斯网络的转子振动故障诊断方法。该方法将故障源和故障现象根据专家经验数值化表示并离散化,运用改进的优化分簇算法,构建特定振动故障类型的贝叶斯诊断网络,利用贝叶斯网络推理算法诊断出故障概率分布,并利用具体的故障证据、设定值对该方法进行验证。仿真及实验结果表明,该方法能在故障信息不完整情况下,依据不完整证据信息更新各网络节点的概率状态,实现对不确定信息的推理和估计,得到较好的诊断结果,提高了转子振动故障的诊断准确度。     

基于模糊神经网络的高阶频段振动信号故障诊断研究

将模糊神经网络技术应用于机械故障高阶频率振动信号的研究,参考齿轮和转子故障模式并结合专家经验建立了螺杆压缩机转子故障诊断专家系统知识库,利用振动频谱特征就螺杆压缩机的几种故障模式结合一种模糊神经网络故障诊断模型进行了模糊神经网络识别。算例诊断结果为压缩机阴阳转子型线加工误差,与试验结果一致。     

发电机绕组故障时振动的关联维数分析及诊断

运用分形理论的相空间重构算法,分析了发电机在正常运行、转子励磁绕组短路和定子绕组故障3种状态时定转子振动信号的关联维数。分析结果表明,3种状态具有不同的关联维数,揭示了绕组短路的电气故障不仅引起发电机电气参数的变化,也将引起发电机振动特征的变化,且不同绕组故障对气隙磁场畸变效果不同,引起发电机定转子不同的动力学特性。最后,以定子振动的关联维数作为特征向量输入到BP网络中,将实测M JF-30-6型故障模拟发电机的定子振动的关联维数作为样本,通过学习样本的学习和对测试样本的测试分析的结果表明,该诊断方法能正确识别发电机的3种状态。     

Compound rub malfunctions feature extraction based on full-spectrum cascade analysis and SVM

The acceleration signals of operational rotor vibration provide a lot of information about its running behaviour. The acceleration signal features of identification and extraction in the process of speed change are important for the fault diagnosis of rotating machinery. The full-spectrum cascade analysis of rotating machinery vibrations is an efficient method that enables the symptoms of some special types of fault (especially for rub) to be clearly detected. Some typical compound rub malfunctions have been researched by experiments in this study. Acceleration signals have been received by the experimental apparatus and analysed by full spectrum. The abrupt changes in surging acceleration signals of rotor malfunctions can be detected and their fault feature spectra shown in full-spectrum cascade plots. The full-spectrum experimental data are applied to the support vector machine (SVM) training to be classified. The results indicate the potential and feasibility of this approach for the diagnosis of rotor malfunctions. The full-spectrum cascade plot can enhance the feature information for the knowledge base of the rotating machinery rub fault diagnosis system and is of great significance to diagnose compound rub faults in a rotor more accurately.     

GENERATOR VIBRATION FAULT DIAGNOSIS METHOD BASED ON ROTOR VIBRATION AND STATOR WINDING PARALLEL BRANCHES CIRCULATING CURRENT CHARACTERISTICS

Rotor vibration characteristics are first analyzed,which are that the rotor vibration of fundamental frequency will increase due to rotor winding inter-turn short circuit fault,air-gap dynamic eccentricity fault,or imbalance fault,and the vibration of the second frequency will increase when the air-gap static eccentricity fault occurs.Next,the characteristics of the stator winding parallel branches circulating current are analyzed,which are that the second harmonics circulating current will increase when the rotor winding inter-turn short circuit fault occurs,and the fundamental circulating current will increase when the air-gap eccentricity fault occurs,neither being strongly affected by the imbalance fault.Considering the differences of the rotor vibration and circulating current characteristics caused by different rotor faults,a method of generator vibration fault diagnosis,based on rotor vibration and circulating current characteristics,is developed.Finally,the rotor vibration and circulating current of a type SDF-9 generator is measured in the laboratory to verify the theoretical analysis presented above.     

转子绕组短路故障下不平衡电磁力计算方法

通过建立发电机有限元分析模型,得到故障下发电机内部磁力线走势、发电机气隙磁通密度的变化以及短路位置、短路匝数和励磁电流对转子不平衡电磁力的影响。对工程实际中常用的等效磁通法和磁势叠加法进行了分析比较,同时改进了现有的等效磁通计算方法。将两种方法不平衡电磁力的计算结果与有限元方法结果进行比较,指出了结果存在差异的原因。