[发明专利]炼钢厂KR法铁水脱硫搅拌器健康状态在线监测方法

权利要求书

1.一种炼钢厂KR法铁水脱硫搅拌器健康状态在线监测方法，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、在搅拌器电机轴承座、减速器轴承座以及搅拌桨杆的上轴承和下轴承分别设置振动加速度传感器，用于检测对应的振动信号；

步骤二、分别采集各振动加速度传感器输出的振动信号Yi，对振动信号Yi作振动频谱分析，分别提取电机、减速器、搅拌桨杆的总振动值、转速频率和倍频、齿轮啮合频率和啮合倍频以及对应的振动幅值；

步骤三、建立滚动轴承各部件的振动频谱关系式，其中：

滚动轴承外圈振动频谱：　　 (1)

滚动轴承内圈振动频谱： (2)

滚动轴承滚动体振动频谱：(3)

滚动轴承保持架振动频谱： (4)

式(1)至(4)中：n为滚动体数、为内外圈相对转速频率、d为滚动体直径、D为节圆直径、α为接触角；

步骤四、设定滚动轴承健康状态因子B，滚动轴承内圈故障因子B₁、滚动轴承外圈故障因子B₂、滚动轴承滚动体故障因子B₃、滚动轴承保持架故障因子B₄ ，则滚动轴承各部件故障因子与振动频谱间的关系为：

　(5)

(6)

(7)

(8)

式(5)至(8)中：A_fi、U_fi分别为轴承内圈振动频谱f_i处的振动幅值和f_i在正负10%范围内振动值的加权平均值，A_fo、U_f0分别为轴承外圈振动频谱f_o处的振动幅值和f_o在正负10%范围内振动值的加权平均值，A_fp、U_fp为轴承滚动体振动频谱f_p处的振动幅值和f_p在正负10%范围内振动值的加权平均值，A_fh、 U_fh为轴承保持架振动频谱f_h处的振动幅值和f_h在正负10%范围内振动值的加权平均值；

滚动轴承健康状态因子B与滚动轴承各部件故障因子的关系为：

(9)

步骤五、设定滚动轴承健康状态的报警值为B₀，监测滚动轴承健康状态因子B，当B小于B₀时_，在线监测系统预报滚动轴承异常或报警；

步骤六、对由振动加速度传感器采集的振动信号Yi经振动频谱分析FFT变换分别取得减速器总振动值为P，以及减速器齿轮的1倍啮合频率、2倍啮合频率、3倍啮合频率、4倍啮合频率和5倍啮合频率处的振动幅值分量Xi(t)，其中i取1、2、3、4和5，设减速器齿轮健康状态因子为，

则 (10)

当< 0时，在线监测系统预报减速器齿轮健康状态不良或报警；

步骤七、获取搅拌桨杆上轴承和下轴承的振动信号，经FFT变换分别取得上轴承和下轴承的对应振动幅值P₁和P₂，设搅拌桨积瘤状态因子为W，

则　　　 　　(11)

式（11）中G为搅拌桨杆的平衡精度，当w < 1时，在线监测系统预报搅拌桨积瘤严重或报警。

2.根据权利要求1所述的炼钢厂KR法铁水脱硫搅拌器健康状态在线监测方法，其特征在于：在线监测系统分别根据滚动轴承健康状态因子B、减速器齿轮健康状态因子和搅拌桨积瘤状态因子W的判断条件给出搅拌器运行状态正常或异常显示。