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1、经验交流机械故障诊断的信号处理办法刘章杰(开封黄河工程开发有限公司,河南开封475000)摘要：技术的进步使得在工程建筑中的机械设备使用越来越频繁,机械设备的技术含量也越来越高。不可能所有的机械设备都是完美的,有些机械设备会出现一些故障问题,而这些故障问题出现并不能只依靠人工检修,对于机械技术要用机械技术来修理。应用信号处理方法对机械设备进行诊断能够快速、精准的寻找故障原因从而进行设备维修。时域分析、频域分析和时频分析是比较常用的机械故障信号诊断方法。关键词：机械故障；诊断；信号处理中图分类号：TH165.3
2、;TN911.6文献标识码：A文章编号：1674—3024(2015)10—158—01前言是处理信号的解调。因为在实测信号中,除了所需的调制信号以外,还存在着大量的其它成份和噪声信号,这些信号会影响处理机械设备的广泛运用也促使机械故障诊断的信号处理办法效果,严重时可能会导致无效,因此调制信号在作希尔伯特变换不断把改进,不同的信号处理办法有不同的优缺点,适应不同的之前,要分析信号的来源作相应的预处理。机械。不同的机械设备关键构建的振动频率是不同的,所以在对不同的机械设备进行信号处理时使用的算法分析也是不同的。
3、2时域分析法机械设备在发生故障时,诱发的信息在震动信号中的反应特征对水利工程中的水轮机故障诊断进行信号处理时可以使用是不同的,在分析比较不同的信号处理方法和特征采取相应的时域分析法。振动信号的原始数据通常表现为时间波形形式,其算法基础上,在采用合适的时域、频域、时频分析方法能够有效时域波形很容易被分析,理解,因此在不平衡、不对中、及冲击等的保证诊断分析的准确性和精确性。故障信号波形具有明显特征的情况下,一般会利用时域波形来1频域分析法做开始的分析。时域波形是振动分析最原始的信号,能够提供真实、准确、全面的信息
4、,在诊断各类机械设备故障时,时域波形一频域分析法在水利工程中会经常运用到,比如水利工程中直都有重要的意义。通过分析时域波形信号的幅值变化规律、波吸砂船设备,有些吸砂船设备是运用齿轮箱进行连接的,对于齿形畸变等情况,可以对设备的运行状态进行初步的判断,在信号轮箱的故障问题可以运用信号处理方法中的频域方法来进行检中有简谐信号、周期信号或脉冲信号时,还可以通过观察波形来修。频域方法分析包括对幅值谱、功率谱、倒频谱、细化普、希尔识别系统中出现的共振和拍频现象。伯特解调等方面的计算和分析。实际测量的机械信号通常是确定性
5、信号和随机信号的组1.1幅值谱合,所以一般的机械信号可以对随机信号的幅值域分析即以信幅值谱是在机械设备故障诊断中非常常见、非常简洁明了号幅值为自变量研究信号的幅值特征,来进行设备故障检修。另的分析手段,幅值谱会绘制每个频率分量振动幅值大小的频谱外,概率密度作为信号幅值的一个十分重要的幅值参数,是对设图,通过研究幅值谱图的变化规律及故障特征频率即可诊断一备进行故障诊断的关键点之一。般性的机械故障类型。幅值谱检修吸砂船齿轮箱是通过对齿轮的振动频谱图的谱线的分析来检查齿轮箱出现的故障,检查的3时频分析法数据有：齿轮
6、的转动频率及其低阶谐频、齿轮的啮合频率及其倍仅仅使用简单的时域分析法或者频域分析法对一些复杂的频、啮合频率的边频带和齿轮幅的各阶固有频率等。故障效果并不明显。振动信号进行时域监测,只能简单地判断振1.2功率谱动值是不是反常,对振动的部位及引起故障的原因并不能做确功率谱在频域分析法中被广泛运用,例如,对语音信号识切的判定。而频域内,使用傅里叶变换法可以从数值上实现对信别、地震勘探信号处理、水声信号处理、系统辨识中非线性系统号与系统的频域分析,但傅里叶变换是一种总体的变换,反映的识别等。功率谱估计可以分为现代谱估
7、计和经典谱估计。经典谱是信号的总体平均信息,信号频谱中的任一频率分量都是对信估计会将数据工作区外的未知数据假设为零,方法是相关法和号整个时域定义区间的傅里叶积分或者求和,不能体现一些特周期图法。现代谱估计通过观测数据估计参数模型再按照求参征信号分量随时间的变化情况。当对水力发电机组振动信号等数模型输出功率的方法估计信号功率谱,用于解决经典谱估计非平稳信号和时变信号分析研究时,就没法获取信号在不同瞬的分辨率低和方差性能不好等问题提出的。间对应的频谱分布。对非平稳信号和时变信号这类特殊信号的1.3倒频谱分析,要使
8、用时间和频率的联合函数来表示,即信号的时频表齿轮故障诊断其实是对对边频带的判断。利用倒谱分析可示。把边带信号独立出来,使在功率谱中难以分辨的周期分量在倒4结束语谱图中变为离散的线谱,这样可以高度反映原功率谱中的周期分量的大小,对其中的变化和特点更容易看出来。所以,在齿轮在现代水利工程中,会用到很多的机械设备,比如发电机箱的故障诊断过程中经常使用倒频谱分析法。组、水轮机等,这些机械的故障检修各不相同,
