羅茨風(fēng)機(jī)故障機(jī)理分析與診斷模型研究

羅茨風(fēng)機(jī)屬于容積式風(fēng)機(jī),是旋轉(zhuǎn)機(jī)械的一種,它具有諸多優(yōu)點(diǎn),在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的多個(gè)行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。在水泥、污水處理等行業(yè),由于使用環(huán)境比較惡劣,羅茨風(fēng)機(jī)容易發(fā)生轉(zhuǎn)子不平衡、不對(duì)中、葉輪動(dòng)靜碰摩等故障。因此,對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷有著重要的意義。論文分析并總結(jié)了羅茨風(fēng)機(jī)常見(jiàn)故障的種類、原因及其特征。為了分析現(xiàn)場(chǎng)采集的信號(hào),編制了一套信號(hào)處理與分析軟件,其主要功能包括:數(shù)據(jù)文件格式轉(zhuǎn)換和預(yù)處理,信號(hào)的時(shí)域分析、幅域分析、頻域分析、小波(包)分析、HHT分析、軸心軌跡、包絡(luò)分析和共振解調(diào)分析。經(jīng)過(guò)實(shí)例驗(yàn)證,這套軟件可以較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)的處理與分析,也可以應(yīng)用到其它設(shè)備的信號(hào)分析中去。針對(duì)三葉羅茨風(fēng)機(jī)常見(jiàn)的葉輪動(dòng)靜碰摩故障,論文進(jìn)行了重點(diǎn)的分析和研究。分析了該故障的產(chǎn)生原因、故障特征,應(yīng)用編制的信號(hào)處理和分析軟件,分別用小波分析和EMD分解對(duì)該故障進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:EMD分解分析法可以更好地提取三葉羅茨風(fēng)機(jī)葉輪動(dòng)靜碰摩故障特征。運(yùn)用小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法建立了動(dòng)靜碰摩故障診斷模型,測(cè)試表明,用該模型診斷葉輪動(dòng)靜碰摩故障具有較高的準(zhǔn)確率。 MATLAB軟件有很強(qiáng)的數(shù)值計(jì)算功能和種類繁多、功能完善的工具箱,并且有強(qiáng)大的界面開(kāi)發(fā)工具M(jìn)ATLAB GUI。論文綜合應(yīng)用MATLAB的這些功能編制了羅茨風(fēng)機(jī)信號(hào)處理和分析軟件與葉輪動(dòng)靜碰摩故障診斷軟件。這兩個(gè)軟件具有界面友好、功能較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。為了方便使用,把這兩套軟件編譯成獨(dú)立可執(zhí)行文件,這樣在沒(méi)有安裝MATLAB的電腦上也可以運(yùn)行。

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