[發明專利]減定徑機振動狀態在線監測方法

無效

• 申請號: 201210414707.8
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN103769425A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 蔡正國;王志浩
• 申請（專利權）人: 上海寶鋼工業技術服務有限公司
• 主分類號: B21B38/00
• 分類號: B21B38/00;B21B1/16
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 張恒康

1.一種減定徑機振動狀態在線監測方法，其特征在于本方法包括如下步驟：

步驟一、在減定徑機的復合齒輪箱、輥箱各軋輥的各軸承座上設置用于輸出振動信號的振動傳感器，采集振動傳感器的輸出信號Y_i并對該原始輸出信號Y_i作頻譜分析，提取減定徑機的特征信號；

步驟二、軸承故障表現在不尋常振動級值有沖擊，軸承各零部件的振動特征頻率與軸承參數的關系為：

軸承外環振動頻譜???????????????????????????????????????????????　　????????????????　(1)

軸承內環振動頻譜??????????????????????(2)

軸承滾動體振動頻譜?????????????(3)

軸承保持架振動頻譜????(4)?

式中：n為滾動體數、為內外環相對轉速頻率、d為滾動體直徑、D為節圓直徑、α為滾動體與軌道面的接觸角；

步驟三、設定軸承故障因子，軸承內環故障因子B₁、軸承外環故障因子B₂、軸承滾動體故障因子B₃、軸承保持架故障因子B_4?，則軸承各部件故障因子與振動頻譜間的關系為：

??????????????????????????　(5)

??????????????????????(6)

???????????????????????(7)

???????????????????????(8)

式中A_fi、U_fi分別為軸承內環振動頻譜f_i處的振動幅值和f_i在正負20%范圍內振動值的加權平均，A_fo、U_f0分別為軸承外環振動頻譜f_o處的振動幅值和f_o在正負20%范圍內振動值的加權平均，A_fp、U_fp為軸承滾動體振動頻譜f_p處的振動幅值和f_p在正負20%范圍內振動值的加權平均，A_fh、U_fh為軸承保持架振動頻譜f_h處的振動幅值和f_h在正負20%范圍內振動值的加權平均；

步驟四、設定軸承內環、軸承外環、軸承滾動體和軸承保持架故障因子的報警值分別為B_s1?、B_s2?、B_s3?和B_s4，監測軸承故障因子B₁、B₂、B₃和B₄，當B₁、B₂、B₃和B₄分別大于B_s1?、B_s2?、B_s3?和B_s4時，在線監測系統預報軸承異常；

步驟五、對于經步驟一采集的復合齒輪箱和輥箱輸入軸、輸出軸軸承座的振動傳感器原始輸出信號Y_i，對該輸出信號Y_i經振動頻譜分析快速傅里葉變換分別取得對應軸系的1倍頻轉動頻率、2倍頻轉動頻率、3倍頻轉動頻率和4倍頻轉動頻率處的振動幅值分量X_i(t)，i取1、2、3和4，則該測點的總振動值為：

??????????????????????????(9)?

分別監測X₂(t)和X₄(t)與的比值，當該比值大于20%時，在線監測系統預報聯軸器所在軸系對中狀態不良；

步驟六、對于經步驟一采集的復合齒輪箱和輥箱各對齒輪軸承座的振動傳感器原始輸出信號Y_i，對該輸出信號Y_i經振動頻譜分析快速傅里葉變換分別取得對應軸系的1倍頻轉動頻率，則傳動系統齒輪的嚙合頻率GMF為軸的1倍頻轉動頻率與該軸上齒輪齒數Z的乘積，

監測傳動系統齒輪的嚙合狀態選擇頻率范圍為：1×GMF?～?3.25×GMF，

其中1×GMF表示齒輪的嚙和頻率，3.25×GMF表示齒輪嚙合頻率的3.25倍；?

對該輸出信號Y_i經振動頻譜分析快速傅里葉變換分別取得對應軸系的1×GMF、2×GMF、3×GMF頻率處的振動幅值分量M(i)，?W（i)分別為振動頻譜在i×GMF處的正負5%范圍內振動值的加權平均值，i取1、2、和3，

則齒輪表面良好程度系數為：

??????????????????????????(10)

當H（i）比值小于80%時，在線監測系統預報齒輪表面異常；

分別監測W＝W(1)＋W(2)＋W(3)與的比值，當該比值大于30%時，在線監測系統預報齒面嚙合異常。