【正文】 在此也對(duì)養(yǎng)了我二十幾年的父母表示衷心的感謝，隨著此論文的結(jié)束我也就將走出學(xué)校走向社會(huì)，在以后自力更生的生活中，我將深深牢記父母的恩情，好好的孝敬他們。對(duì)XXX老師的感激之情是無法用言語表達(dá)的。XXX老師多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。3)提高和加強(qiáng)收集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量的工作，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)一步將樣本數(shù)據(jù)規(guī)范化，科學(xué)化和集成化，形成一個(gè)寶貴而又豐富的專家知識(shí)庫。難以完全真實(shí)地找到事故的原因。然而中也存在著一些問題尚未得到完善解決，主要有以下幾點(diǎn)：1)汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)的影響原因很多，其故障是機(jī)械、電磁等因素聯(lián)合作用的結(jié)果。研究結(jié)果表明本文所提出的波形圖分析和軸心軌跡分析的診斷方法具有較高的理論價(jià)值和實(shí)際意義。4) 轉(zhuǎn)子軸承松動(dòng)時(shí)，從波形分析圖可以看到其振動(dòng)是穩(wěn)定的，但其相位不穩(wěn)定。2)轉(zhuǎn)子不對(duì)中時(shí)，從波形分析圖可以看到其波形上下明顯不對(duì)稱，但其相位比較穩(wěn)定；從軸心軌跡分析圖?？吹剑漭S心軌跡是一個(gè)八字形的。廣東工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)(論文) 總結(jié)與展望總結(jié)與展望本文通過從最基本的旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)原理分析入手，一步步深入分析汽輪發(fā)電機(jī)組事故振動(dòng)原因及影響其軸系穩(wěn)定性的因素，并以汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷為目的，展開了振動(dòng)信號(hào)探測(cè)手段和方法的探討及介紹了當(dāng)時(shí)常用的振動(dòng)數(shù)據(jù)與處理方法。軸心軌跡雜亂下面就一轉(zhuǎn)子的碰摩利用波形分析法和軸心軌跡分析法進(jìn)行分析:a轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)松動(dòng)波形圖 b轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)松動(dòng)軸心軌跡圖圖形分析結(jié)論:1)從波形圖可以看到，其振動(dòng)是穩(wěn)定的，但其相位不穩(wěn)定。在有的情況下，大振動(dòng)會(huì)變小，出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象。這種故障一般發(fā)生在機(jī)組帶有某一負(fù)荷的情況。飛脫時(shí)產(chǎn)生的工頻振動(dòng)是突發(fā)性的，在數(shù)秒鐘之內(nèi)以某一瓦振或軸振為主，振幅迅速增大到一個(gè)固定值，相位也同時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)固定的變化。轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)松動(dòng)是指軸承系統(tǒng)配合間隙誤差大或配合過盈量不足，或是配合面的聯(lián)接螺栓緊固不牢產(chǎn)生的異常振動(dòng)。振幅、相位緩慢旋轉(zhuǎn),或振幅逐漸增加下面就一轉(zhuǎn)子的碰摩利用波形分析法和周形軌跡分析法進(jìn)行分析: a轉(zhuǎn)子碰磨波形圖 b轉(zhuǎn)子碰磨軸心軌跡圖圖形分析結(jié)論: 1)從波形圖可以看到，其振幅、相位緩慢旋轉(zhuǎn)的。因此，碰磨的診斷與認(rèn)定是目前具有一定難度的主要振動(dòng)故障。需要多次進(jìn)行開機(jī)，平衡加重或支撐加固，為延誤數(shù)周已是常事。這也是為什么至今對(duì)碰磨的現(xiàn)場(chǎng)診斷還沒有一個(gè)行之有效的方法原因所在。理論研究和實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果已經(jīng)表明，不同類型的碰磨和處于不同發(fā)展階段的碰磨具有不同的故障特征，它們可以作為診斷的依據(jù)。碰磨使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生非常復(fù)雜的振動(dòng)，是轉(zhuǎn)子系統(tǒng)發(fā)生失穩(wěn)的一個(gè)重要原因，輕者使得機(jī)組出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng)，嚴(yán)重的可以造成轉(zhuǎn)軸永久性彎曲，甚至整個(gè)軸系毀壞。汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件的碰磨是運(yùn)行中常見的故障。由于密封間隙、軸承間隙小等原因而引起的汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件之間的摩擦，稱為碰磨現(xiàn)象。1)從波形圖可以看到，其波形上下明顯不對(duì)稱，但其相位比較穩(wěn)定。聯(lián)軸器轉(zhuǎn)子不對(duì)中形式：(a)軸線平行位移 (b) 軸線角度位移 (c)綜合位移(1):特征頻率常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)方向相對(duì)位移軸心軌跡2倍頻率1倍頻率3倍頻率穩(wěn)定徑向、軸向較穩(wěn)定八字型(2)轉(zhuǎn)子不對(duì)中時(shí)的敏感參數(shù)轉(zhuǎn)子不對(duì)中時(shí)，轉(zhuǎn)子的受力及軸承所受的附加力直接與聯(lián)軸器所傳遞的轉(zhuǎn)矩成正比，即轉(zhuǎn)子不對(duì)中所發(fā)生的異常振動(dòng)隨機(jī)器的負(fù)荷增加而增大。由于設(shè)備的安裝誤差、承載后的變形或設(shè)備基礎(chǔ)的沉降不均等，造成轉(zhuǎn)子軸線之間產(chǎn)生軸線平行位移、軸線角度位移或綜合位移等對(duì)中變化誤差，統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)子不對(duì)中。2)再從軸心軌跡圖中可以看到，其軸心軌跡是一個(gè)橢圓形的。這不僅影響軸承的正常工作，而且導(dǎo)致汽輪機(jī)劇烈振動(dòng)。由于質(zhì)量偏心或轉(zhuǎn)子部件缺損而引起的轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡使轉(zhuǎn)子的中心往往不是落在同軸線上，而是和軸線有一個(gè)偏心距。轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心是由于轉(zhuǎn)子的制造誤差、裝配誤差、材質(zhì)不均勻等原因造成的。下面詳細(xì)介紹轉(zhuǎn)子不平衡、轉(zhuǎn)子不對(duì)中、轉(zhuǎn)子碰磨和轉(zhuǎn)子軸承松動(dòng)四種故障及其主要特征。廣東工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)(論文) 故障分析與診斷第六章汽輪機(jī)組故障的分析、診斷轉(zhuǎn)子是汽輪機(jī)的重要組成部分,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生故障將威脅到整個(gè)機(jī)組運(yùn)行的可靠性與安全性。帶故障的轉(zhuǎn)子在各個(gè)轉(zhuǎn)速下同頻分量、倍頻分量與分頻分量相對(duì)值的大小，同頻分量、倍頻分量與分頻分量隨轉(zhuǎn)速的變化趨勢(shì)，三維譜圖都可以完整地表現(xiàn)出來，因而可以通過對(duì)三維譜圖的分析來識(shí)別不同的故障。三維譜圖也是轉(zhuǎn)子起停過程中的一種振動(dòng)分析方法，它是各個(gè)轉(zhuǎn)速下振動(dòng)的幅值譜的迭置。分析振幅峰值和相位偏移，能夠發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)共振頻率和臨界轉(zhuǎn)速。Bode圖與Nyquist圖分析方法:在起停過程中，各轉(zhuǎn)速下的基頻振幅和相位就是極坐標(biāo)平面上的一個(gè)點(diǎn)，將所有這些點(diǎn)按轉(zhuǎn)速順序起來而形成的曲線就是Nyquist圖，而將各轉(zhuǎn)速下的振幅和相位分別繪在“轉(zhuǎn)速—振幅”和“轉(zhuǎn)速—相位”兩個(gè)直角坐標(biāo)系上，就得到了Bode圖。因此，起停過程分析是轉(zhuǎn)子監(jiān)測(cè)中的一個(gè)重要方面。過渡狀態(tài)是轉(zhuǎn)子變速運(yùn)行狀態(tài)，主要指啟動(dòng)和停車過程。如在圖53中轉(zhuǎn)子的軸心軌跡為橢圓形，我們可以判定轉(zhuǎn)子處于不平衡狀態(tài)。例如：橢圓形對(duì)應(yīng)的是不平衡故障；八字型對(duì)應(yīng)的是不對(duì)中故障；內(nèi)環(huán)型對(duì)應(yīng)著油膜渦動(dòng)故障；花瓣型對(duì)應(yīng)著油膜振蕩故障。轉(zhuǎn)子軸心軌跡是指轉(zhuǎn)心一點(diǎn)相對(duì)于軸承座運(yùn)動(dòng)而形成的軌跡。，而橫坐為轉(zhuǎn)速頻率的倍數(shù)關(guān)系，可以更直觀地表示出各振動(dòng)分量與轉(zhuǎn)子不平衡的頻譜特性相符，因此可以推斷轉(zhuǎn)子處于不平衡狀態(tài)。如果知道了振動(dòng)信號(hào)中包含的頻率分量，就比較容易找到引起振動(dòng)的原因。因此，主要的振動(dòng)分量是由轉(zhuǎn)子不平衡所致。波形分析主要是通過觀察波形來推想轉(zhuǎn)子的振動(dòng)過程，掌握振動(dòng)的變化規(guī)律，得到反應(yīng)轉(zhuǎn)子狀態(tài)和故障的各種特征。振動(dòng)波形是轉(zhuǎn)子振動(dòng)振幅的瞬態(tài)值隨時(shí)間延續(xù)而不斷變化所形成的動(dòng)態(tài)圖像。對(duì)于上面所述的各種信號(hào)處理方法，可根據(jù)具體情況選擇相應(yīng)的處理方法，但很多情況下，可能需要綜合運(yùn)用兩種或兩種以上的方法來對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，如時(shí)域和頻域相結(jié)合的方法等。它可表示為: (43)由于小波變換有多分辨率特性，可以在時(shí)頻兩域表現(xiàn)出很好的局部特征，它比傳統(tǒng)傅里葉變換更適合于處理具有瞬態(tài)突變售號(hào)的頻率特性。即: (42)STFT雖可解決時(shí)頻局部化問題，但它具有不能隨著分析頻率的降低(升高)而放寬時(shí)域(頻域)的分析范圍和不能反映信號(hào)突變的缺點(diǎn)，限制了它在汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷中的應(yīng)用，而小波變換則可以解決這個(gè)問題。近年來，人們應(yīng)用時(shí)頻局部分析法一般有兩種:短時(shí)傅里葉變換和小波變換。而在汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷中，有時(shí)需要了解時(shí)域信號(hào)局部的頻率特征，以助于完成故障診斷過程，避免造成誤診和漏診。譜分析能夠分析信號(hào)的能量(或功率)的頻率分布，幅值譜是幅值的線性分布，功率譜突出信號(hào)頻譜圖的主要成分，對(duì)數(shù)譜能將次要的頻率成份顯示出來，所以在汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷中查找振源、分析尋找事故原因、部位、類型等方面具有極為廣泛的用途。對(duì)于任意連續(xù)函數(shù)x(O，其頻域分析方法主要是應(yīng)用傅里葉變換，即 (41)對(duì)于具體信號(hào)，需要先將其離散化，再利用離散傅里葉變（DFT），快速傅里葉變換（FFT）來實(shí)現(xiàn)。由于振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域均方值反映平均振動(dòng)能量，峰值、峭度和峰值指標(biāo)在一定程度上反映出振動(dòng)信號(hào)是否含有沖擊成分，因此，時(shí)域特征值是故障診斷過程中判斷故障有無的重要指標(biāo)。時(shí)域常用統(tǒng)計(jì)特征值包括均值、均方值、方差、均方根值、均方幅值、峭度、峰值、峰峰值和峰值指標(biāo)等。目前應(yīng)用較多的方法有:時(shí)域分析、傅里葉分析、短時(shí)傅里葉分析以及小波分析等。隨著人工智能理論的發(fā)展及其在實(shí)際中的應(yīng)用、數(shù)據(jù)處理軟件的大量開發(fā)，今后旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)正向多目標(biāo)、多層次監(jiān)測(cè)和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。但是軟硬件的研制工作量很大。由于能根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)準(zhǔn)則進(jìn)行智能化的比較和判斷，中等文化水平的值班工作人員經(jīng)過短期培訓(xùn)后就能使用。相對(duì)第一種方式，該方式免去了更換測(cè)點(diǎn)的麻煩，并能在線進(jìn)行檢測(cè)和報(bào)警：但是該方式需要離線進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和判斷，而且分析和判斷需要專業(yè)技術(shù)人員參與。亦稱主從機(jī)監(jiān)測(cè)方式，在設(shè)備上的多個(gè)測(cè)點(diǎn)均安裝傳感器，由現(xiàn)場(chǎng)微處理器從機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行各測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集和處理，在主機(jī)系統(tǒng)上由專業(yè)人員進(jìn)行分析和判斷。這是當(dāng)前利用進(jìn)口監(jiān)測(cè)儀器普遍采用的方式。振動(dòng)的測(cè)量除了要上述測(cè)量工具的硬件設(shè)備外，還要具體實(shí)用的測(cè)量方法，以下是我國(guó)電廠常用的三種測(cè)量方式。因?yàn)樗c其它形式的記錄儀相比具有一系列優(yōu)點(diǎn)：使用方便,工作頻帶寬。在進(jìn)行大型的一次性試驗(yàn)時(shí)，振動(dòng)記錄尤為重要?，F(xiàn)代汽輪發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，引起振動(dòng)的因素很多。如果測(cè)量振幅，則把信號(hào)通過交流放大器后輸出給記錄儀或直接經(jīng)過雙峰值檢波器，由表頭指示出振動(dòng)的峰峰值。檢波器輸出的信號(hào)經(jīng)過濾波器，把高頻信號(hào)濾去，輸出一個(gè)與位移或振幅相應(yīng)的直流或低頻交流電信號(hào)。檢波器的作用是將高頻載波電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流電壓信號(hào)或低頻電壓信號(hào)。一般測(cè)量線路的負(fù)載，設(shè)置了一線場(chǎng)效應(yīng)管源極輸出器進(jìn)行阻抗變換。測(cè)量振動(dòng)時(shí)輸出的是載波調(diào)幅電壓，直接傳輸，測(cè)量這種高頻電壓比較麻煩,必須經(jīng)過前置器，以便把高頻電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓(位移測(cè)量)或低頻電壓(振幅測(cè)量)，并把高阻抗輸入變?yōu)榈妥杩馆敵觥Ｒ院愣l率調(diào)幅式為例，非接觸位移振幅測(cè)量?jī)x分成兩大部分：前置器和指示儀。由圖32可以看出，當(dāng)振蕩頻率f0不變時(shí)，隨著x的減小(x1x2),輸出電壓E0將降低(E02E01) ；當(dāng)被測(cè)對(duì)象振動(dòng)時(shí)，E0將為一交變電信號(hào)。 電渦流傳感器的諧振特性測(cè)量時(shí)，傳感器線圈固定于靜止部件上，并由頻率穩(wěn)定的石英晶體振蕩器提供一個(gè)f0=1MHz的載波高頻信號(hào)。且若被測(cè)對(duì)象不磁性材料，諧振頻率f將減??；若被測(cè)對(duì)象為非線性材料，諧振頻率將增大。E0的變化量與被測(cè)對(duì)象的材料性質(zhì)(導(dǎo)電性及導(dǎo)磁性)、形狀尺寸以及與傳感器的距離x有關(guān)。此電渦流又將產(chǎn)生一個(gè)交變電磁場(chǎng)Φe,其方向總是與Φi方向相反，力圖阻礙Φi的變化，電感線圈中的總磁通將為Φe與Φi兩者迭加，由于L= ，線圈中總磁通變化。線圈的電感為L(zhǎng)，與一個(gè)電容C并聯(lián)，構(gòu)成并聯(lián)的LC諧振回路。由于它具有測(cè)量的線性范圍大，靈敏度高，不受油污等介質(zhì)的影響，并能實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量以直接測(cè)取轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)，軸心軌跡等等，使用日益增多。諸如溫度、濕度、磁場(chǎng)、噪聲、射線等等對(duì)測(cè)振儀器的工作都有影響，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)平衡時(shí)尤應(yīng)加注意。特別當(dāng)測(cè)振傳感器要固定于被測(cè)對(duì)象上時(shí)，其重量將會(huì)影響被測(cè)對(duì)象的原始振動(dòng)狀態(tài)。這項(xiàng)誤差應(yīng)按頻響特征曲線進(jìn)行校正。靈敏度變化不超過允許值時(shí)可使用的頻率范圍。從正確選擇和使用儀器的要求出發(fā)，我們應(yīng)該掌握的測(cè)振儀器的主要技術(shù)性能如下：儀器的輸出量與被測(cè)振動(dòng)量的比值，它反映了儀器的敏感程度。記錄及分析部分是把振動(dòng)的信號(hào)利用光學(xué)的或是電磁的原理進(jìn)行記錄，并進(jìn)行頻率分析、隨機(jī)振動(dòng)數(shù)據(jù)處理等。放大部分的作用是把測(cè)振傳感器輸出的弱信號(hào)放大，同時(shí)具有積分、微分及濾波等功能。目前大部分測(cè)振儀器都是電氣式或電氣式為主，幾種原理混合組成，因?yàn)殡娦盘?hào)便于傳輸放大，數(shù)據(jù)分析以及計(jì)算機(jī)處理。由于測(cè)試技術(shù)的發(fā)展，機(jī)組振動(dòng)測(cè)量的儀器十分繁多。隨著電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)的發(fā)展，現(xiàn)代振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)正在朝綜合實(shí)現(xiàn)振動(dòng)控制