羅茨風機故障機理分析與診斷模型研究

羅茨風機屬于容積式風機,是旋轉(zhuǎn)機械的一種,它具有諸多優(yōu)點,在國民經(jīng)濟的多個行業(yè)有著廣泛的應用。在水泥、污水處理等行業(yè),由于使用環(huán)境比較惡劣,羅茨風機容易發(fā)生轉(zhuǎn)子不平衡、不對中、葉輪動靜碰摩等故障。因此,對羅茨風機進行狀態(tài)檢測和故障診斷有著重要的意義。論文分析并總結(jié)了羅茨風機常見故障的種類、原因及其特征。為了分析現(xiàn)場采集的信號,編制了一套信號處理與分析軟件,其主要功能包括:數(shù)據(jù)文件格式轉(zhuǎn)換和預處理,信號的時域分析、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)過實例驗證,這套軟件可以較好地實現(xiàn)對羅茨風機振動信號的處理與分析,也可以應用到其它設(shè)備的信號分析中去。針對三葉羅茨風機常見的葉輪動靜碰摩故障,論文進行了重點的分析和研究。分析了該故障的產(chǎn)生原因、故障特征,應用編制的信號處理和分析軟件,分別用小波分析和EMD分解對該故障進行了分析,結(jié)果表明:EMD分解分析法可以更好地提取三葉羅茨風機葉輪動靜碰摩故障特征。運用小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法建立了動靜碰摩故障診斷模型,測試表明,用該模型診斷葉輪動靜碰摩故障具有較高的準確率。 MATLAB軟件有很強的數(shù)值計算功能和種類繁多、功能完善的工具箱,并且有強大的界面開發(fā)工具MATLAB GUI。論文綜合應用MATLAB的這些功能編制了羅茨風機信號處理和分析軟件與葉輪動靜碰摩故障診斷軟件。這兩個軟件具有界面友好、功能較強的優(yōu)點。為了方便使用,把這兩套軟件編譯成獨立可執(zhí)行文件,這樣在沒有安裝MATLAB的電腦上也可以運行。

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