旋转机械振动状态监测及预测维修软件

本文介绍以微型计算机为核心的旋转机械振动状态监测和预测维修方法及软件VMCRAS的主要功能。该软件包是荣获国家科技进步二等奖的随机信号与振动分析系统CRAS的最新发展。     

一种实时在线诊断旋转机械振动故障的方法

为实现旋转机械振动故障实时在线诊断,采集机组运行中的振动信号,计算得到不同振动故障时的特征值及其敏感等级分布,确认了特征值与不同故障原因的相关性,建立了故障特征值数据库,并在旋转机械试验台上对故障诊断模型进行了验证.结果表明:该方法可以实时有效地完成振动故障的在线分析和不同故障原因的诊断,对风机和水泵等旋转机械的现场实时监测和振动智能远程诊断具有一定的工程应用价值.     

基于图像识别技术的旋转机械振动故障诊断方法

目前振动信号的分析主要是针对特定测点在某一瞬间采集的一段振动波形,提取其中的特征量来进行故障诊断,这种基于状态信息的诊断方法对故障类型的辨别能力有限。通过构造基于归一化幅值谱的三维矩阵来刻画旋转机械振动故障的过程变化规律,并引入图像识别技术,在此基础上建立了一种基于归一化幅值谱图识别的旋转机械振动故障诊断方法。并通过该方法对试验台获取的振动故障信号进行分析,计算结果表明该方法是一种有效的故障诊断方法。     

基于EMD的汽轮机碰摩信号消噪技术研究

基于EMD理论提出一种汽轮机振动信号自适应消噪方法,对实测汽轮机碰摩振动信号EMD消噪和小波软阀值消噪结果的比较表明,基于EMD消噪方法能够有效地消除旋转机械振动信号中的噪声.     

基于DCT的旋转机械振动信号无相移滤波方法研究

把离散余弦变换(Discrete Cosine Transform,DCT)无相移滤波方法引入了旋转机械振动信号处理领域。采用该方法的步骤为:先将输入数据进行DCT变换,将变换后的数据根据压缩率保留前面的数据,抛弃后面的数据,然后把保留的数据补0到原始数据长度,再进行DCT逆变换,就获得了滤波后的数据。通过对旋转机械油膜涡动振动信号的试验研究表明,基于DCT的无相移滤波方法不但能把振动数据进行无相移滤波处理,而且可以压缩数据。该研究成果能广泛地用于旋转机械振动信号滤波、压缩领域。     

旋转机械振动故障诊断知识库的研究与实现

重点收集整理了曲型旋转机械振动故障的故障特征，以这些故障特征为基础，应用专家系统的基本原理和诊断知识处理的方法，建立起旋转机械振动故障诊断知识库，借助专家系统工具CLIPS编写知识库，实现了基本的旋转机械振动故障诊断。     

聚类模糊原理在汽轮发电机组振动故障中的应用

:针对模糊关系诊断方法的不足,引入了聚类分析的概念,将聚类分析方法应用到旋转机械振动故障的研究领域,提出了聚类+模糊关系的综合诊断方法。并结合实例对两种方法进行了计算比较。文章最后介绍了该方法在2×300MW机组振动故障在线诊断诊断系统中的应用。     

汽轮机转子高速动平衡技术研究

叙述了柔性转子影响系数法的平衡原理、平衡步骤和大型旋转机械振动烈度的品质评定标准,圆满完成了一个大修后的N102JHP汽轮机转子的高速动平衡试验,效果良好。研究表明:高速动平衡是降低汽轮机转子振动的一种有效方法。     

新型非接触式电涡流位移传感器

新型非接触式电涡流位移传感器采用非接触式电涡流位移传感器，通过连接电缆、趋近器和监测器来检测旋转机械转轴的振动，目前在国内外已作为一项标准技术，得到了广泛的应用。与传统的电涡流位移传感器相比较，该探头的特点是：１．使用方便。检测旋转机械振动信号与被测...     

一种旋转机械振动信号降噪的新方法研究

提出了采用开-闭和闭-开组合数学形态滤波器处理旋转机械振动信号的新方法。研究了数学形态滤波器对含有不同类型、不同强度噪声的振动信号的处理方法。仿真计算及实验结果表明数学形态滤波器对振动信号有很好的滤波效果,特别是对于不明原因的脉冲干扰处理,比其它数字滤波器有明显的优势。     

轴系扭振在线监测系统开发研究

扭转振动是影响诸如发电机组、空压机、推进轴系等旋转机械安全运行的重要动力性能之一,而发电机组、空压机等轴系扭振激励受负载的影响往往较大。为提高设备运转可靠性,在轴系运转过程中扭振应力幅值超过一定限值时进行预警,开发了一套船舶旋转机械轴系扭振在线监测系统,对船舶旋转机械设备实现严密的运转监测保护。系统同时兼容采用应变监测的直接测量方法与采用脉冲时序法测量的间接测量方法对轴系扭振进行监测,根据轴系实际情况对传感器类型以及监测系统模式进行选择,提高了系统对不同轴系结构的适应性。系统以ARM加DSP为开发平台,综合应变电测、无线遥测和数字信号处理等技术开发了监测系统。并通过标准应变模拟器以及基于脉冲时序法理论所设计的扭振标定器分别对无线应变遥测系统以及脉冲时序法扭振采集系统试验精度进行验证。结果显示,采用脉冲时序法测量,在转速为5 000 r/min时,系统检测误差约为0.3%,采用应变遥测系统检测方案时,误差值也远小于1%,该轴系扭振监测系统能实现较高精度的监测。     

YLII-4000J烟气轮机的振动监测与故障诊断

利用状态监测与故障诊断技术对YLII-4000J型烟气轮机的振动超标问题进行了研究。用CAMD6100动态监测系统对机组的振动进行了测试,并对测试数据、振动频谱和轴心轨迹等进行了全面分析;结合机组的历史状况和结构,找出了故障的原因,提出了相应的改造措施。机组改造后振动有较大幅度的降低,符合国家标准。研究结果为大型旋转机械的状态监测与故障诊断提供了有用的实践经验。图8表2参7     

基于事件的旋转机械振动信号数据稀化、重构技术研究

旋转机械在线状态监测和远程诊断系统中振动数据实时存储和远程传输对数据稀化，重构技术提出了较高的要求，提出了基于事件的数据稀化、重构技术、定义了事件的概念；构造了基于事件的稀化、重构算法；提出了广义事件的概念并进行了定义；论述了基于事件的数据稀化，重构方法在旋转机械远程诊断领域的具体应用，提出了基于板级的稀化技术。     

Control of vibration and resonance in aero engines and rotating machinery – An overview

This paper presents an overview of the vibration problems which are experienced in running gas turbines, and other high-speed machinery. The primary problem is that of resonance, where response levels under dynamic loading can be 100 or 1000 times greater than the levels resulting from static loading of the same magnitude. These resonances can be caused by steady, non-oscillatory, forces being applied to a rotating disc and their prediction and observation from measurement under running conditions are essential capabilities for the machinery dynamics engineer. Additional problems can arise if instabilities are encountered, either from aerodynamic sources (flutter) or from rotor dynamics. In all cases where severe vibrations are encountered, they must be controlled by the introduction of extra damping to the critical components, usually by incorporating friction devices. The use of visual displays to illuminate and help to understand the complexities of vibration in rotating machinery structures is presented.     

数学形态学在旋转机械振动信号处理中的应用

信号处理技术是旋转机械故障诊断的核心。数学形态学是一种信号处理方法,介绍了数学形态学滤波的原理,提出一种基于数学形态学的方法来处理现场采集的旋转机械振动信号,以消除噪声污染和直流偏移等问题。该方法通过移动结构元素对采样信号进行形态处理。仿真实验证明该方法切实可行。该方法计算速度快,易于实现,具有较好的适用价值。     

大型旋转机械叶片-轴弯扭耦合振动问题的研究

随着大型旋转机械叶片长度的增加，叶片弯曲振动与轴扭转振动的耦舍程度越来越强。目前人们大多是将两者分开来研究，具有一定的局限性。为了深入研究叶片—轴耦合系统动力特性，提出了改进阻抗匹配方法，这种方法可以分析具有任意多叶片数目的叶片—轴耦合系统动力特性。应用该方法研究了耦合振动对叶片弯振和轴扭振固有频率的影响，得出了一些新结论。这些结论可以直接应用于机组的设计和故障诊断。图4表2参5     

基于HHT的转子扭振估计方法研究

提出了一种从转子径向振动信号中估计扭振的方法,因为径向振动和扭振之问的相互耦合,会产生一种相位调制现象,先用经验模块分解（EMD）的方法将振动信号分解成一系列的本征模函数（IMF）,然后将其中一个本征模函数作Hilbert变换就可获得扭振的估计值。根据现场数据分析结果,该方法有一定的可行性。     

旋转机械振动故障的模糊诊断

在分析了旋转机械振动故障诊断存在的困难之后,建立了故障机理研究和故障诊断的数学模型。根据征兆对故障的肯定和否定程度,提出了故障诊断的模糊筛选矩阵,实现了对复杂故障的诊断。     

基于小波多分辨分析的振动数据压缩研究

小波多分辨分析能够将信号在不同的尺度上展开,因而具有对信号按不同频带进行处理的能力,这就使小波分析应用于数据压缩成为可能,给出了小波分析应用于旋转机械振动信号压缩的实例。