[发明专利]一种基于振动信号诊断轧机辊系故障的方法

权利要求书

1.一种基于振动信号诊断轧机辊系故障的方法，其特征是，包括如下步骤：

a)参数初始化

包括各机架报警参考值与电机转速之间对应关系G_i(v)设定、各机架减速齿轮箱减速比n_i设定，其中v为电机转速，i为机架号；

b)信号采集

包括各机架振动信号X_i(t)、各机架电机转速信号v_i(t)、各机架辊径信息D_ij的采集，其中，D_ij表示第i号机架上的第j号轧辊的直径；

c)数据预处理

包括各传感器电信号与实际值之间的换算，振动信号的偏置去除、噪声滤波，电机转速信号的均值求解，处理完成后得到各机架振动波形X_i′(t)、各机架平均电机转速

d)振动波形峰峰值F_i计算

包括各机架处理完成后的振动波形X_i′(t)峰峰值计算，即计算振动波形X_i′(t)中最大值X′_i(max)和最小值X′_i(min)之间的差，F_i＝X′_i(max)-X′_i(min)；

e)报警判断

若振动波形峰峰值超过对应转速下的报警参考值，即则认为发生异常振动，进行振动报警；否则忽略；

其中，根据各机架平均电机转速和各机架报警参考值与电机转速之间的对应关系G_i(v)得到；

f)振动类型判定

根据报警提示，检查振动波形，观察异常振动是否为周期性，若为周期性异常振动，则记其周期为T，单位：秒；

g)计算对应机架辊系中各类型轧辊转动周期T_j

根据电机转速和轧机减速齿轮箱减速比计算出工作辊转速，从而计算出工作辊转动周期T_a，即

Ta=60vini]]>

其中，v_i为电机转速，单位：rpm；

n_i为对应轧机的减速比；

又根据辊面速度相等原理和辊径信息，可以知道辊面速度：

v′=πDaTa=πDbTb]]>

即

其中，v′为辊面速度，单位：mm/s；

D_a、D_b分别为工作辊、其他类型轧辊的直径，单位：mm；

T_a、T_b分别为工作辊、其他类型轧辊的转动周期，单位：s；

h)周期比较

若异常振动信号周期T和对应机架中的某一类型轧辊转动周期T_j相等，则认为异常振动可能由该类型轧辊引起；

i)相关性确认及辊系异常判定

观察T与T_j在不同轧制速度下的相关性，若两者周期均与电机转速相关，且两者之间仍保持相等，则可以确认异常振动由该轧辊引起。

2.如权利要求1所述的基于振动信号诊断轧机辊系故障的方法，其特征是，所述的步骤g)中是以工作辊传动类型的轧机为例进行各种轧辊转动周期计算的，对于其他类型轧辊传动的轧机，也可以采用步骤g)所述计算方法得到各轧辊的转动周期。