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1、共振解调技术在滚动轴承故障诊断中的研究与开发乔文刚'(1.内蒙古科技大学机械工程学院,内蒙古包头Q14010：包头钢铁集团薄板厂,内蒙古包头014010)摘要：本文基于包钢CSP加热炉炉楹滚动轴承为研究对象，应用共振解调技术对炉幌滚动轴承进行故障监测与预警，提高了滚动轴承故障分析与诊断能力，有效降低了CSP加热炉事故率，为共振解调技术的推广奠定了一定的基础，关键词：共振解调；加热炉；轴承；频率；振动信号.Resonancedemodulationtechniqueinresearchanddevelo
2、pmentofrollingbearingfaultdiagnosisQiaoWen-gang1,ShengRu-long2,(7.MechanicalEngineeringSchool,UniversityofScienceandTechnologyInnerMongolia.Baotou.014010;2.Cold-RollingMill,BaotouIronandSteelgroup.Baotou,014010:)Abstract：ThisarticlebasedontheBaotouCSPFu
3、rnacerollerbearingsastheresearchobicct,appiicatjonofresonancedemodulationtechniquefurnacerollerbearingfaultmonitoringandearlywarning,improvedabilitytoBearingFaultAnalysisandDiagnosis*improvethecapacityofrollingbearingfailureanalysisanddiagnosis,reduceth
4、eaccidentrateCSPfurnace,thepromotionoftheresonancedemodulationtechniquehaslaidafbundation.Keywords:Resonancedemodulation;Furnace;Bearing;Frequency;Vibrationsignal.1.引言包钢CSP工艺以其生产过程紧凑、周期短、成材率高、能耗低、投资少、等-•系列优点为包钢集团带來巨大的经济效益。CSP加热炉是CSP轧线的关键设备，该加热炉属于辘底式加热炉如
5、图1.1所示,由相对独立且平行的两座加热炉组成,两流间距7米,两座加热炉分别由加热段、传送段、保温段、摆渡段四段组成。一流加热炉的板坯直接进入轧机进行轧制，二流加热炉的板坯需要经过摆渡段然后进入一流加热炉，般后进入轧机进行•轧制，如图1.2所示。一流加热炉有169支炉辗,二流加热炉有167支炉辗。由于板坯的传输完全依靠炉馄来完成，且两流炉辘加起来一共336支，所以炉馄乂成为加热炉的关键设备。对于炉辘的维护的好坏关键在于轴承，很多故障都足因为轴承的故障引起的，所以木文以包钢CSP加热炉炉轮轴承为研究对象
6、，应用调制解调技术对炉耗滚动轴承进行故障监测与预警，以提窩了滚动轴承故障分析与诊断能力，提前发现故障，避免因事故停机,为包钢CSP顺产提供条件。图1.lcsp加热炉外观彎些加対炉A哥i—L剪子加热炉B'廿・牝=二*图1.2csp加热炉工作过程2•共振解调诊断技术原理-共振解调故障诊断技术.乂称为早期故障检测（IncipienlFailureDeteclion,IFD＞］支术，它是利用共振解调原理対冲击故障进行检测诊断共振解调技术，是振动检测技术的发展和延伸，b它从的检测■按来技术分离并发展起来L在发展
7、屮融入声学、声发射、应变.应力检测而拓图2」共振解调技术廉理图宽了其对于工业故障诊断的服务领域。采用共振解调技术诊断轴承损伤类故障的基本原理,如图2.1所示，当轴承某一元件表面出现局部损伤时，在受载运行过程屮将与其它元件表面发生撞击,从而产生能量集中的冲击脉冲力。这一冲击脉冲力的强度及持续时间长短与轴承元件的相対运动速度.所承受的载荷等因索仃关。通常，冲击脉冲的带宽都包含轴承系统的各个固仃频率，所以会激起系统的各个固冇振动。这些周期性脉冲激励的频率对应轴承各元件的故障特征频率。山于脉冲激励的宽频带性质
8、，它将激起轴承结构及传感器木身在各口的固有频率上发牛•谐振。其中必然包含轴朋故障源信号、轴廉结构系统固有振动信号以及传感器木身的固有振动信号等高频同有振动。可根据实际需要选择菜一高频固有振动作为研究对象，利用Jt•中心频率等丁•该固有频率的带通滤波器将该固有振动分离出来，然厉通过包络检波器上除高频衰减振动的频率成分，得到只包含故障特征信息的低频包络信号，通过最后对这一包络信号进行频谱分析即可诊断出轴承故障。采用共振解调技术提取故障信号的基木原理分为以下4
