罗茨风机故障机理分析与诊断模型研究

罗茨风机属于容积式风机,是旋转机械的一种,它具有诸多优点,在国民经济的多个行业有着广泛的应用。在水泥、污水处理等行业,由于使用环境比较恶劣,罗茨风机容易发生转子不平衡、不对中、叶轮动静碰摩等故障。因此,对罗茨风机进行状态检测和故障诊断有着重要的意义。论文分析并总结了罗茨风机常见故障的种类、原因及其特征。为了分析现场采集的信号,编制了一套信号处理与分析软件,其主要功能包括:数据文件格式转换和预处理,信号的时域分析、幅域分析、频域分析、小波(包)分析、HHT分析、轴心轨迹、包络分析和共振解调分析。经过实例验证,这套软件可以较好地实现对罗茨风机振动信号的处理与分析,也可以应用到其它设备的信号分析中去。针对三叶罗茨风机常见的叶轮动静碰摩故障,论文进行了重点的分析和研究。分析了该故障的产生原因、故障特征,应用编制的信号处理和分析软件,分别用小波分析和EMD分解对该故障进行了分析,结果表明:EMD分解分析法可以更好地提取三叶罗茨风机叶轮动静碰摩故障特征。运用小波分析和神经网络相结合的方法建立了动静碰摩故障诊断模型,测试表明,用该模型诊断叶轮动静碰摩故障具有较高的准确率。 MATLAB软件有很强的数值计算功能和种类繁多、功能完善的工具箱,并且有强大的界面开发工具MATLAB GUI。论文综合应用MATLAB的这些功能编制了罗茨风机信号处理和分析软件与叶轮动静碰摩故障诊断软件。这两个软件具有界面友好、功能较强的优点。为了方便使用,把这两套软件编译成独立可执行文件,这样在没有安装MATLAB的电脑上也可以运行。

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