[发明专利]一种转子轴承系统故障全信息分析方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及旋转机械检测分析技术领域，具体地讲，是涉及一种转子轴承系统故障全信息分析方法。

背景技术

全面、准确地监测转子轴承系统的空间运动状态是正确诊断故障的前提。

转子的运动是一空间运动。为了全面、准确地获取转子的运动信息，对于旋转机械转子轴承系统的监测，大都是在转子某选定截面的径向相互垂直地安装两个电涡流传感器，在转子的轴向安装一个电涡流传感器，分别监测转子的径向和轴向运动。

目前，一般的设备状态监测与故障诊断系统中，在对转子轴承系统运动进行描述时都把转子运动的径向信息和轴向信息割裂开来处理。比如利用两径向信息描述转子的轴心轨迹；对于轴向信息都是仅仅利用了其中的直流部分描述转子的轴向位移，丢失了对于反映转子空间运动状态非常重要的交流部分。这些把径向信息和轴向信息割裂开来描述转子-轴承系统的运动状态都是片面的，也必然会影响故障诊断的准确性。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种将转子运动的径向信息和轴向信息融合在一起来分析转子运动状态的分析方法，能够准确实时地反映转子运行状态，并对状态信息进行可视化显示，当转子轴承出现故障时，能够及时的实现智能预警。

本发明通过如下技术方案来实现发明目的：

一种转子轴承系统故障全信息分析方法，在转子某截面处的径向，相互垂直的安装两个电涡流传感器，在转子轴端的轴向，安装一电涡流传感器，其特征是：包括以下步骤：

(1)利用数据采集器采集各个电涡流传感器的信号信息X_DC(t)、X_AC(t)、Y_DC(t)、Y_AC(t)、Z_DC(t)、Z_AC(t)，其中，X_DC(t)、X_AC(t)分别表示转子在X方向上的直流分量信息和交流分量信息，Y_DC(t)、Y_AC(t)分别表示转子在Y方向上的直流分量信息和交流分量信息，Z_DC(t)、Z_AC(t)分别表示转子在Z方向上的直流分量信息和交流分量信息；

(2)利用如下公式分别计算转子在X、Y、Z方向上的信号信息：

X(t)＝X_DC(t)+X_AC(t)；

Y(t)＝Y_DC(t)+Y_AC(t)；

Z(t)＝Z_DC(t)+Z_AC(t)；

(3)利用X(t)、Y(t)描述转子在X-Y平面的轴中心线位置与轴心轨迹，利用Y(t)、Z(t)描述转子在Y-Z平面的轴中心线位置与轴心轨迹，利用Z(t)、X(t)描述转子在Z-X平面的轴中心线位置与轴心轨迹；

(4)将步骤(3)获得的X(t)、Y(t)、Z(t)信息利用分析模块进行分析，并将分析结果利用可视化模块进行显示。

(5)当出现故障信息时，及时发出预警信号进行报警。

优选的，所述数据采集器为主动式智能数据采集器，具有连续实时数据采集传输能力。

优选的，所述分析模块包括摩擦分析子模块、失稳分析子模块、轴向负荷分析子模块、预负荷分析子模块及特定故障发展历程子模块。

优选的，所述摩擦分析子模块用于分析转子的摩擦状态及程度的子模块。

优选的，所述失稳分析子模块是用于分析转子的失稳状态及程度的子模块。

优选的，所述轴向负荷分析子模块是用于分析转子的轴向负荷状态及程度的子模块。

优选的，所述预负荷分析子模块是用于分析转子的预负荷状态及程度的子模块。

优选的，所述特定故障发展历程子模块是用于分析转子的特定故障发展历程指标的子模块。

本发明还提供了一种转子轴承系统故障全信息分析方法的装置，包括

一种转子轴承系统故障全信息分析方装置，其特征是：包括