[发明专利]一种转子不平衡故障的检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及机械的检测领域，尤其涉及一种对转子的不平衡故障进行检测的方法及装置，具体的讲是一种在不停机的状态下对转子的不平衡故障进行检测的方法及装置。

背景技术

在石油和化工企业中，旋转机械的转子出现不平衡故障的几率非常高，约占旋转机械故障的30％以上。转子出现不平衡故障时，将引起整个机器的振动，并产生噪声，加速轴承的磨损，降低机器的寿命，甚至使机器控制失灵，发生严重事故。引起转子不平衡的原因是多方面的，例如转子的结构设计不合理、机械加工质量偏差、装配误差、材质不均匀、动平衡精度差；运行中联轴器相对位置的改变；转子部件缺损等等。

为了确知转子是否存在不平衡故障，通常解决方法是将设备停机，用专用检测仪器对转子系统进行不平衡测量。如果不平衡量超标，则需要对其进行维修或校正。但是对设备停机，会使生产中断，严重影响经济效益，因此通常在不平衡故障很严重时才被迫停下来检测，这时就往往错过了最佳的维修和校正时机，增加了维修费用，也给设备安全运行带来了严重的隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种转子不平衡故障的检测方法及装置，用以在不停机的情况下定量评估转子不平衡量。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种转子不平衡故障的检测方法，包括：采集转子振动信号；根据所述转子振动信号，提取转子的特征参数并分析每个所述特征参数对于不平衡量的敏感度，提取出N个敏感的特征参数，作为转子的N个不平衡特征参数；采用最佳拟合方法，对所述N个不平衡特征参数进行拟合，得到所述转子的N个不平衡特征参数的N个拟合函数模型；将所述N个转子不平衡特征参数的数值代入相应的拟合函数模型，计算对应的N个不平衡率；对所述N个不平衡率取平均值，生成最终的转子不平衡率；对所述转子不平衡率，乘以转子质量，即得到转子不平衡量。

为了达到上述目的，本发明实施例还提供一种转子不平衡故障的检测装置，包括：转子振动信号采集单元，用于采集转子振动信号；不平衡特征参数提取单元，用于根据所述转子振动信号，提取转子的特征参数并分析每个所述特征参数对于不平衡量的敏感度，提取出N个敏感的特征参数，作为转子的N个不平衡特征参数；拟合单元，用于采用最佳拟合方法，对所述N个不平衡特征参数进行拟合，得到所述转子的N个不平衡特征参数的N个拟合函数模型；不平衡率计算单元，用于将所述N个转子不平衡特征参数的数值代入相应的拟合函数模型，计算对应的N个不平衡率，并对所述N个不平衡率取平均值，生成最终的转子不平衡率；不平衡量计算单元，用于对所述转子不平衡率，乘以转子质量，生成转子不平衡量。

本发明实施例的转子不平衡故障的检测方法及装置的有益效果是：通过转子的不停机检测，确定转子不平衡的定量估算模型，从而使得转子在不停机的情况下即可获知转子的不平衡量。该方法可以及时地获得转子的平衡状态，为转子的维护、保养和校正提供依据。可以有效地减少停机检测带来的经济损失，同时减少因维护、校正不及时带来的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的转子不平衡故障的检测方法的流程图；

图2为本发明实施例的转子不平衡故障的检测装置的结构示意图；

图3为本发明具体实施例的1倍频随配重的变化趋势图；

图4为本发明具体实施例的0.5倍频随配重的变化趋势图；

图5为本发明具体实施例的2倍频与3倍频随配重的变化趋势图；

图6为本发明具体实施例的峰峰值随配重的变化趋势图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种在设备不停机情况下的对转子的不平衡故障进行检测的方法及装置，在设备正常运行中采集转子的振动信号，提取不平衡特征参数，然后用拟合方法挖掘特征参数与不平衡严重程度的函数关系和规律，从而定量估算转子的不平衡量。