转炉悬挂减速机是实现炼钢生产的关键部件,具有低速重载和启动制动频繁等特点。因其结构复杂,工作环境恶劣会造成悬挂减速机出现故障。一旦发生严重故障,停产更换的周期较长,经济损失较大。故对其运行状况进行实时监测,提高故障信号的监测、分析与处理能力很有必要。本文旨在研究转炉悬挂减速机的动力学分析及故障诊断系统的开发。所开发的软件能够实时地反映运行状态,判断设备有可能出现的问题,防止发生重大事故。首先,介绍转炉悬挂减速机的结构,对其进行动力学分析。
将系统简化为三质量系统力学模型,建立运动微分方程组,求解得到系统的固有频率、扭振的角位移和扭振力矩。了解转炉悬挂减速机的振动特性,为正确使用维护设备、分析解决设备故障提供帮助。
其次,阐述了转炉悬挂减速机的主要故障形式、振动机理和故障的主要特征频率,针对悬挂减速机运行特点,提出信号处理与故障诊断的方法。选择时域统计特征分析对悬挂减速机进行简易诊断;将功率谱、细化谱、包络谱、小波分析等技术用于悬挂减速机的精密诊断;将故障信号提取特征值,积累数据样本,作为BP神经网络故障识别用于悬挂减速机的智能诊断。最后,以转炉悬挂减速机作为监测对象,合理地选择测点和监测信号,开发一套转炉悬挂减速机在线监测故障诊断系统。
论述系统硬件、软件的设计与开发,基于Delphi高效的开发平台,有效利用了Matlab强大的科学计算功能和丰富的工具箱,实现软件的功能模块包括:在线监测、信号分析、故障诊断以及数据库管理等,并根据需要可以对模块进行扩展。研制的监测系统能比较同步、完整、实时地反映工作过程,合理地存储和管理数据,正确地监测设备状态,对悬挂减速机运行的异常状态进行分析,并及时做出判断。整个系统能较准确诊断出可能发生的故障类别和原因,有效避免发生重大设备事故。 |
