一种轴承转子系统振动故障检测装置设计

本文以轴承转子系统为研究对象,介绍了目前常见的轴承转子系统故障检测的缺点或不足.针对这些缺点或不足,从轴承转子系统故障检测要求出发,利用CAD制图软件为平台设计出一种轴承转子系统振动故障检测装置,并介绍了其工作原理和主要组成零部件.最后从技术、结构、操作性等方面对轴承转子系统振动故障检测装置进行可行性分析.结果表明,该装置具有很高的实用性和可行性.

一种轴承松动-内圈缺陷耦合的转子系统动力学模型

当轴承松动与内圈缺陷同时出现时,将对转子系统动态特性产生较为严重的影响,不利于对转子系统进行故障诊断与状态监测。针对这一问题,提出了一种轴承松动-内圈缺陷耦合的转子系统动力学模型,分析了含内圈缺陷-松动耦合故障轴承的转子系统振动动态特性。首先,根据赫兹理论与轴承运动学理论分析了轴承受力;然后,根据胡克定律与转子系统集中质量法建立了松动-内圈缺陷耦合的转子系统动力学模型;最后,采用数值仿真方式获取了转子系统的振动响应,探讨了转速和载荷对松动-内圈缺陷耦合转子系统振动特性的影响,并通过实验对该模型的准确性进行了验证。研究结果表明:松动-内圈缺陷同时存在的轴承频谱上出现了典型的干摩擦特征频率,即1/2倍旋转频率及其倍频,且其幅值与转速、载荷呈正比;此外,1/2倍旋转频率及其倍频、旋转频率及其倍频与内圈缺陷频率的组合频率的出现,表明了松动和内圈缺陷同时发生,该现象在转子系统另一个轴承上也有所体现。该研究结果为轴承转子系统的耦合故障检测提供了理论依据。

基于ISFD的滑动轴承转子系统不平衡振动抑制研究

由于高转速和大功率的需要,现有很多转子设备往往是基于滑动轴承设计的,因而由不平衡故障引起的振动成为影响这些设备安全运行的关键因素。为了探究整体式挤压油膜阻尼器(ISFD)对滑动轴承转子系统因不平衡故障产生振动的抑制效果,对安装有ISFD阻尼支承后的转子系统的不平衡振动响应进行了研究。首先,以实验室现有的转子试验台为基础,设计了安装有滑动轴承的ISFD阻尼支承结构,对ISFD的减振机理进行了介绍;然后,运用有限元方法,研究了ISFD弹性体的径向刚度特性;最后,搭建了单跨对称转子试验台,采用试验的方式,研究了该ISFD阻尼支承结构对转子不平衡振动的抑制效果。研究结果表明:在较宽的载荷范围内,ISFD弹性体的位移值与静载荷呈线性关系,具有优良的线性刚度特性;ISFD具有优良的阻尼特性,可以较好地抑制不同转速工况下滑动轴承转子系统的不平衡振动,在1 800 r/min的工况下,转子在x和y方向的振动降幅分别为38.4%和49.4%;ISFD阻尼支承可以有效抑制滑动轴承转子系统不平衡故障导致的工频振动,在1 600 r/min的工况下,转子在x和y方向的工频振动降幅分别为19.5%和29.4%,其减振效果良好。该研究成果可以为ISFD在滑动轴承转子系统中的实际工程应用提供借鉴,具有良好的应用前景。

滚动球轴承局部故障引起滚珠负载振荡性分析

为深入剖析滚动球轴承局部故障对轴承整体振动特性的影响,利用Hertz接触理论构建了转子偏心力激励下的球轴承-转子系统动力学数字仿真模型,并结合深沟球轴承外圈、内圈、滚珠的局部故障引起的轴承间隙变化,推演了滚珠与各类故障区域间的冲击激励响应方程。在此基础上通过分析单点损伤引起的滚珠内部接触负载变化,揭示了单个滚珠接触应力对相邻滚子负载与系统整体振动特性的影响规律。通过分析轴承转动过程中有效承载滚珠个数的变化情况,建立了的滚珠负载占比时间对故障冲击振荡幅值的影响关系。分析结果表明,滚珠与故障区域的接触分离会使其负载发生振荡,且各故障状态下的振荡频率都为系统共振频率;在2个等效承载滚珠上的运转时间占比越大,故障冲击振荡的强度越大;各类型早期故障状态下的Poincaré映射点的保持在相同幅值附近;当局部故障程度增大到一定程度时,系统振动混沌特性增强,振动幅值相应增大。

齿轮-转子-轴承系统复合故障振动特性研究

针对齿轮-转子-轴承系统发生复合故障时齿轮副振动响应,结合齿轮副模型和滚子轴承模型,基于拉格朗日方程建立了36自由度的齿轮-转子-轴承系统耦合振型,设定齿轮副主动轮剥落和轴承表面损伤复合故障,研究了复合故障下齿轮副的振动响应。结果表明,在健康的齿轮-转子-轴承系统振动响应下,系统振动时域幅值较为均匀,振动频谱主要为轴承外圈特征频率和齿轮副啮合频率;当齿轮副发生剥落单故障时,系统振动频谱上出现啮合频率与转轴频率调制生成的边频带;当齿轮-转子-轴承系统发生复合故障时,系统振动时域上的振动幅值增大,振动愈加复杂,频域信号调制现象严重,而且调制生成的信号幅值增大,但在其振动频域上可以找到其故障频率以及调制生成的谐波频率,以此可以判断系统的故障类型。

碰摩转子轴承系统非线性振动特征的实验研究

建立了转子碰摩故障的实验装置,通过实验研究了转子系统碰摩故障的非线性振动特征,发现对油膜力影响较小的系统,转定子碰摩使系统产生了半频及高频分量,而对于滑动轴承支撑的系统,较小的碰摩间隙使得系统在油膜涡动之前产生碰摩,系统产生了丰富的高频分量;当碰摩间隙较大时,碰摩在油膜涡动之后发生,此时碰摩对系统的影响很小,轴承油膜力对系统的影响最大·

检测感应电机2Sf_1周期性振动判断转子系统的故障

笼型感应电动机转子导条断裂或脱焊会引起电机定子电流频谱中的(1-2S)f_1和(1+2S)f_1边频分量增强,边频电流相互作用会引起频率为2Sf_1的周期性振动和噪音;本文介绍用检测电机的2Sf_1拍振振动的方法来分析判断笼型转子导条与端环焊接不良的存在。

600 MW汽轮发电机组转子-轴承系统的非线性振动研究

针对600 MW汽轮发电机组转子－轴承系统的非线性特点，采用等载荷方法建立了采用短轴承模型的转子－轴承系统模型，并用数值积分和庞加莱映射方法在某些参数域中对其进行了非线性振动研究。对系统动力学特性随转速及偏心质量变化时的非线性行为进行了分析，并用李雅普诺夫指数对混沌系统的状态进行判断。

碰摩转子轴承系统非线性振动特征的实验研究

建立了转子碰摩故障的实验装置,通过实验研究了转子系统碰摩故障的非线性振动特征,发现对油膜力影响较小的系统,转定子碰摩使系统产生了半频及高频分量,而对于滑动轴承支撑的系统,较小的碰摩间隙使得系统在油膜涡动之前产生碰摩,系统产生了丰富的高频分量;当碰摩间隙较大时,碰摩在油膜涡动之后发生,此时碰摩对系统的影响很小,轴承油膜力对系统的影响最大.

东风4DD内燃机车牵引电机轴承故障的简易振动检测法

本文着重介绍了使用JL-601型机车走行部检测系统对东风4DD内燃机车牵引电机轴承检测的简易振动检测法,该检测法通过采用KV、Xrms等指标参数来进行故障判断,可以及时发现牵引电机轴承的质量问题,采取有效措施,及时消除故障隐患,以避免造成机破事故,给运输生产造成重大损失。

联轴器不对中故障转子系统的动力学试验

建立了一个多跨转子-轴承系统试验台,并进行了具有联轴器不对中故障的转子-轴承系统动力学试验,重点分析了平行不对中和交角不对中转子的动力学特性和振动机理。试验结果表明,在不对中转子系统的稳态响应中,除了工频外还存在倍频振动分量,并且随着转速的提高倍频分量增大。在转速较低时,不对中转子的轴心运动具有同步振动特征;随着转速的增加,轴心轨迹呈现出"8"字形或多环椭圆形,且轴心轨迹在某些位置处曲率变化较大。对于具有平行不对中故障的转子-轴承系统,在转速较高时,还会出现和差型谐波振动分量。

汽轮机轴封系统风机振动故障诊断分析

利用旋转机械状态监测与故障诊断理论,尤其是 gSE(峰值能量)分析方法,对汽轮机轴封系统送风机的振动故障进行了详细的分析和诊断,为维修工作提供了准确的诊断信息和维修建议,从而进一步保障了汽机的安全运行。

基于深度迁移学习的滑动轴承-转子故障诊断

深度神经网络在滚动轴承故障诊断领域得到广泛应用,而将深度神经网络应用于滑动轴承-转子系统故障诊断的研究较少。其中大多数研究假设轴承故障的训练数据与测试数据分布相同,基于该训练数据得到的神经网络能较好地对轴承故障进行描述,但当轴承转子系统的结构和工况发生变化,原神经网络就不能对故障进行准确诊断。提出一种基于改进型联合分布差异(Improved Joint Distribution Discrepancy,IM-JDD)方法的深度卷积迁移学习框架(Deep Convolutional Transfer Learning Network,DCTLN),该框架采用二维振动图像作为网络输入,通过深度卷积神经网络提取图像的可迁移特征,提出的改进型联合分布差异方法实现了不同结构及工况下滑动轴承-转子系统故障特征的迁移学习。最后在结构不同的滑动轴承-转子实验台上进行测试,结果表明,本框架在不同工况下和不同机器间对无标记故障样本具有较强的诊断能力,并优于其他竞争方法。

DZ2A型锭子轴承测试系统的设计

对锭子轴承动态性能进行检测诊断 ,可以确保锭子的生产质量和运转稳定性。根据振动测试与分析原理 ,设计了一套锭子轴承动态性能测试系统。介绍了轴承装夹装置的结构和振动测试系统的组成。利用系统对DZ2A型锭子轴承进行了振动测试与故障诊断 。

机车轴承故障诊断

介绍了应用冲击频谱分析的诊断技术诊断轴承故障及基于该技术开发的机车轴承车载故障诊断系统,并分析了一起该系统故障诊断实例,说明该诊断系统是可行的。

25MW机组励磁机轴承振动超标原因分析

通过对25MW发电机组励磁机振动超标原因分析，确定其原因为转子不平衡。经现场动平衡检测配重后，故障消除。

电动机故障调查分析和检测维修方法

交流电动机的应用量大面广。用户最为关心的是其运行可靠性和使用寿命。调查结果表明,电动机的平均寿命大约25～30年。正确地维护、检查和及时诊断,可以及早发现事故隐患,防患于未然,从而减少停机停产损失和抢修费用。本文主要介绍某发电厂主机和辅机驱动用交流电动机运行20多年来的故障原因、检测方法、维护经验、诊断标准等。