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。     

旋转机械不平衡振动自愈调控原理与方法

针对旋转机械不平衡振动故障,搭建基于电磁驱动式自动平衡的不平衡故障模拟试验台,研究电磁驱动式自动平衡装置实现稳定的配重块自锁、配重块驱动原理及设计方法,根据设计条件分析控制极限影响因素,计算自动平衡系统的最大平衡能力、最小平衡能力和平衡精度.依此设计出一套可稳定工作的电磁驱动式自动平衡装置.通过建立不平衡振动故障转子诊...     

大型旋转机械质量不平衡故障的研究

通过建立质量平衡故障模型,利用在实验室Bently转子实验台转子上附加质量块,模拟转子质量不平衡故障状态,通过对实验室数据的分析,阐述了转子处于质量不平衡状态时的主要振动特征.     

高速不平衡振动压液式轴内装自愈调控系统

高速智能装备如何少故障或者无故障长周期运行受到国内外学者的广泛关注,而不平衡振动是其典型故障之一,目前尚缺少有效地在线抑制措施。介绍一种可集成安装在转轴内部的新型压液式不平衡振动自愈调控系统,基于压缩空气驱动平衡液体转移的基本原理,可通过在线调整执行器自身质量分布,实时抑制高速装备的不平衡振动,进而提高其运行安全性和可靠性。定量分析平衡执行器的平衡速度和平衡精度等性能参数,并通过在模拟试验台上验证该系统的有效性。试验结果表明,所述压液式自愈调控系统在多个转速下均可将试验台的不平衡振动有效抑制在0.4 μm以下,振动降幅均在80%以上,最高试验转速达15 600 r/min。为后续高速不平衡振动自愈调控系统的实际工业应用奠定了技术基础。     

高速透平机械轴位移故障自愈调控系统研究

在机器故障停机前能做些什么?机器故障可否在运行中自行消除?本文对轴位移故障自愈调控系统做了研究。这套系统是通过调整平衡盘两侧的压力差来调整高速透平机械转子的残余轴向力。首先总结了轴位移故障的特征和导致故障的直接原因,将它们和可倾瓦止推轴承的性能相结合,组成一故障诊断专家系统。接着,通过在线实时检测机器的轴位移、轴向力以及轴承温度,由专家系统决定是否需要故障自愈调控系统。最后介绍了关于该自愈调控系统的试验设备。     

基于振动检测的旋转机械现场平衡研究

探讨旋转机械现场平衡的实用方法,以解决工程实际中旋转体平衡操作要求高、过程复杂的问题。介绍了基于振动检测的旋转机械静平衡和动平衡的平衡原理及不同平衡方法的适用条件;重点分析了基于振动检测的三点法现场平衡的实施步骤与操作方法,指出了实施过程中的注意事项。该平衡方法不需要复杂的测试设备,只用普通的振动计,简单易行,而且是在实际使用条件下进行平衡,不存在安装后可能产生新不平衡问题的现象。     

气压液式自愈调控系统性能分析与试验研究

针对质量不平衡引起机组振动超标,严重影响设备的安全稳定运行的问题,设计了一种气压液式自愈调控系统,能够实时在线抑制转子的不平衡振动,执行器的设计核心在于利用压缩气体驱动平衡液实现质量转移,所以气体驱动力的计算尤为重要。通过综合考虑离心力条件、液体流速条件、连通管中心点条件,计算储液腔内不同液体量对应的理论最小气体驱动力,通过与两种气体驱动力工况下的液体转移试验数据进行综合分析得到执行器的实际最小驱动力,并通过试验验证了自愈调控系统的有效性。自愈调控系统实现将待平衡转子的不平衡振动从13μm降至2.1μm,振幅降低比例达到80%以上。     

离心压缩机轴位移故障自愈调控系统仿真研究

通过模拟仿真的方法,研究了离心压缩机轴位移故障自愈调控系统的稳定性和实时性.针对轴位移故障自愈调控试验装置,利用Labview虚拟仪器平台,分别采用布尔控制器、PID控制器和模糊PID控制器来调整平衡盘两侧压差,研究它们调节转子轴向推力的能力.研究结果表明,通过改变平衡盘两侧的压差来控制轴向力,便可将轴位移控制在安全范围内;而模糊PID控制方案具有较强的适应性和耐用性,可以较好的满足自愈调控系统稳定性和实时性的要求.     

往复压缩机气量调节控制失稳自愈调控方法研究

针对往复压缩机无级气量调节常见的调控失稳故障,构建包含压缩机、管道、缓冲罐、执行机构等部件的无级气量调节多系统耦合控制模型,仿真往复压缩机无级气量调节动态特性。以控制系统输出的脉宽调制控制信号作为输入,以压缩机各级排气压力作为输出,研究执行机构动态响应和控制系统调控参数对气量调节结果影响的规律;进一步针对执行机构性能参数变化导致气量调节控制失稳的问题,利用BP神经网络构建多参数负荷动态反馈模型实现调控失稳故障诊断和故障类型识别。基于故障异常类型识别结果提出一种调控参数自适应优化补偿的自愈调控方法。试验结果表明,提出的自愈调控方法可在失稳故障发生后主动施加调控参数补偿量,使得气量调节系统恢复到正常状态,实现故障在线自愈。     

往复压缩机气阀故障条件下气量调节失效的自愈调控方法研究

气阀是往复压缩机最易损部件,尤其在气量调节系统工作状态下,阀片断裂、弹簧断裂等故障频繁发生,进而导致压缩机气量调节失败,严重影响企业生产.为了使往复压缩机在部分气阀气量调节失效故障下,能够不停机自动在线调整恢复到接近正常的性能,构建气缸-气阀气量分配模型,提出一种通过气阀气量分布网络收缩重构和负荷再分配的自愈调控方法....     

水电机组旋转机械故障诊断专家系统研究

在水电机组旋转机械故障诊断专家系统中，推理机是核心部分，单纯的产生式推理构造的推理机推理速度慢，缺乏知识的分类和组织。针对旋转机械振动信号的特点，在产生式推理的基础上，提出了加入模糊模式识别的分类方法，实现了知识的分类和组织，取得了较好的效果。     

基于解析模态分解的机械故障诊断方法

针对旋转机械故障诊断问题,提出了一种基于解析模态分解(AMD)的旋转机械故障诊断方法。只要知道信号的频率成分,AMD方法就可以将含不同频率成分的信号分解为单频率信号,尤其能够分解有紧密间隔频率成分的信号。对于可预知故障特征频率的旋转机械的故障诊断,可利用AMD方法提取机械振动信号中故障特征频率所在频段的信号,并求该段信号的频谱,若频谱中含有故障特征频率,则说明机械振动信号中存在该故障。通过对滚动轴承故障信号和转子不对中故障信号的分析以及和经验模态分解(EMD)方法的对比,证明了AMD方法的有效性,且AMD方法比EMD方法更快速、准确。     

Intelligent Fault Diagnosis of Rotary Machinery Based on Unsupervised Multiscale Representation Learning

The performance of traditional vibration based fault diagnosis methods greatly depends on those handcrafted features extracted using signal processing algorithms, which require significant amounts of domain knowledge and human labor, and do not generalize well to new diagnosis domains. Recently, unsupervised representation learning provides an alternative promising solution to feature extraction in traditional fault diagnosis due to its superior learning ability from unlabeled data. Given that vibration signals usually contain multiple temporal structures, this paper proposes a multiscale representation learning (MSRL) framework to learn useful features directly from raw vibration signals, with the aim to capture rich and complementary fault pattern information at different scales. In our proposed approach, a coarse-grained procedure is first employed to obtain multiple scale signals from an original vibration signal. Then, sparse filtering, a newly developed unsupervised learning algorithm, is applied to automatically learn useful features from each scale signal, respectively, and then the learned features at each scale to be concatenated one by one to obtain multiscale representations. Finally, the multiscale representations are fed into a supervised classifier to achieve diagnosis results. Our proposed approach is evaluated using two different case studies: motor bearing and wind turbine gearbox fault diagnosis. Experimental results show that the proposed MSRL approach can take full advantages of the availability of unlabeled data to learn discriminative features and achieved better performance with higher accuracy and stability compared to the traditional approaches.     

一种旋转机械的混沌运动及其控制

对地面夯实机构简化为机座安装在弹性支撑上的偏心转子的混沌运动和混沌控制问题进行了研究。研究表明,随着偏心质量的等效转子转动角速度的增加,系统经历了由倍周期分岔进入混沌,再由混沌到周期的运动状态演变过程。为控制系统的混沌运动,提出了基于混沌边缘确定控制器的设计参数的方法。方法的核心是将控制器的设计参数作为系统的参数,确定出系统的混沌边缘,由系统的混沌边缘直接确定出控制器的设计参数。以比例—微分控制器和相位控制器的设计说明了提出方法的具体步骤和有效性。     

旋转机械不对中故障研究综述

介绍了国内外研究不对中故障的机理、特征及对轴系稳定性的影响,总结不对中故障特征,充实故障诊断专家系统。     

基于蚁群算法的机械故障智能诊断方法研究

介绍了蚁群算法基本原理,实验验证了蚁群聚类算法可用于轴承故障诊断,对比蚁群算法和BP神经网络在故障诊断中的不同,分析了蚁群算法在故障模式识别中的特点。     

基于振动可视化分析的机械故障诊断方法

提出了一种基于振动可视化技术的机械系统故障诊断方法。通过振动可视化技术补充和完善常规监测手段所得到的振动信息,同步反映设备关键测点在时间和频率上的变化,以此作为系统故障诊断的依据。首先,以功能简单的运动部件为对象研究可视化技术应用的可行性;其次,以多通道振动信号分析结果作为输入量,将其应用于机械系统故障诊断。应用结果表明,基于振动可视化技术的机械系统级故障诊断方法能够有效地简化复杂机械系统故障源的确定过程,同时完成故障模式的准确匹配。     

大型机械摩擦故障的PCAS诊断方法

本文采用主分量自回归谱(Principal Components and Autoregressive Spectrum),简称PCAS方法,对大型离心压缩机设备中的摩擦故障作出了诊断.通过模糊隶属函数给出了摩擦故障的诊断判据.实践表明PCAS方法是有效的.