一种旋转机械拍振故障检测与诊断方法技术

一种旋转机械拍振故障检测与诊断方法，首先对故障响应敏感测点处的轴振动位移信号进行双边延拓预处理，利用VMD方法将故障信号分解成多个本征模式函数，改善了现有特征信号提取方法存在的模式混叠问题；然后利用波形图定性检测中心频率与转子工频最为接近的本征模式函数是否为拍振信号；最后对分解出的拍振信号进行Hilbert解调分析，综合采用Hilbert解调谱、瞬时频率谱等分析工具提取故障特征信息，以获得准确的拍振故障特征频率，解决了频率分辨率过低导致的拍振故障特征频率无法被有效识别的问题；本发明专利技术很好地弥补了波形图、频谱图等传统方法检测与诊断旋转机械拍振故障的不足，有利于提高该类故障诊断的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种旋转机械拍振故障检测与诊断方法
本专利技术属于机械故障诊断
，具体涉及一种旋转机械拍振故障检测与诊断方法。
技术介绍
拍振故障是发生在旋转机械中一类较为特殊的现象，其特点主要表现为转子振动波形的包络幅值随时间出现周期性的缓慢变化。在旋转机械装备中，当某个激振分量的频率与转子工频接近时，无论该频率是大于或小于工频，都会导致转子出现拍振现象，因此拍振现象是比较容易被诱发的。例如，在双转子航空发动机中，内外两个转子常常具有各自的不同运行转速，当两个转子的转速比较接近时，发动机就会出现拍振现象；在采用磁悬浮轴承支承的转子系统中，如果主轴转速与变频器频率或者转子系统固有频率较为接近，会引起主轴出现拍振现象；而在汽轮机、压缩机等常见工业透平设备中，转子旋转部件松动、流体激励等因素常常会诱发这种故障。这种不稳定的振动行为对设备的健康平稳运行有着极大的危害，常常会导致设备故障停机、缩短设备的使用寿命。在设备的运行过程中，十分有必要对转子的振动特征进行实时监测，以便早期发现转子拍振故障征兆并对其进行预警。目前，用来检测转子拍振现象的常用工具主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转机械拍振故障检测与诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)选择故障响应敏感测点处的转子轴振动位移信号x(t)为分析对象，并对信号x(t)进行双边延拓预处理；/n2)利用VMD(Variational Mode Decomposition)方法对步骤1)双边延拓预处理后的信号x(t)进行分解，获取与信号x(t)对应的多个本征模式函数u

【技术特征摘要】
1.一种旋转机械拍振故障检测与诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)选择故障响应敏感测点处的转子轴振动位移信号x(t)为分析对象，并对信号x(t)进行双边延拓预处理；
2)利用VMD(VariationalModeDecomposition)方法对步骤1)双边延拓预处理后的信号x(t)进行分解，获取与信号x(t)对应的多个本征模式函数uk(t)及其中心频率fk，k＝1,2,....,N，N表示本征模式函数的数量；
3)从步骤2)的多个本征模式函数uk(t)中选择中心频率与转子工频ω最为接近的一个本征模式函数，标记为uj(t)；观察uj(t)的波形特点，如果其波形包络幅值存在周期性的变化规律，且变化周期Tb≥4/ω，则判定uj(t)为拍振信号，继续执行步骤4)；否则，则判定uj(t)不是拍振信号，拍振检测过程结束；
4)对拍振信号uj(t)进行频谱分析，计算其频谱的频率分辨率Δf，判断uj(t)的波形包络幅值变化频率ωb与Δf的关系；如果ωb≥4Δf，则uj(t)的频谱图能表达拍振故障特征频率ωf，诊断结束；否则，由于频率分辨率过低，导致拍振故障特征频率ωf无法被有效识别，需要继续执行步骤5)；
5)对拍振信...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿雷，刘金颂，焦渊，苏晓峰，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61