[发明专利]热轧除鳞泵增速箱在线监测诊断方法

说明书

本发明公开了一种热轧除鳞泵增速箱在线监测诊断方法，本方法在除鳞泵增速箱内轴承座设置用于监测轴承振动信号和温度信号的振动传感器和温度传感器，并采集振动传感器和温度传感器信号以及除鳞泵喷淋工艺信号；对采集的振动传感器信号进行频谱分析和FFT变换，得到总振值和振动幅值分量，并依据原始振动信号进行信号重构和数据清洗，计算增速箱齿轮表面啮合状态指数和齿轮表面故障系数并分别与预设报警值比较，若超过预设报警值给出报警信号；根据温度传感器采集的信号，监测增速箱内轴承各点的温度并相应给出报警信号。本发明应用多参数特征进行除鳞泵增速箱故障判断和定位，实现除鳞泵状态的在线预警，保证除鳞泵增速箱的正常运行。

技术领域

本发明涉及冶金机械设备在线监测与诊断技术领域，尤其涉及一种热轧除鳞泵增速箱在线监测诊断方法。

背景技术

热轧除鳞泵是热轧生产线的关键设备，也是热轧产品质量的关键工艺过程，该设备为热轧生产线上提供高压水除去热轧板表面的氧化杂质并起到除磷作用，其异常运行将直接影响轧线的产品质量。

目前对除鳞泵的管理主要依据个人的经验进行状态判定，同时也利用离线检测仪器对设备的特征量进行记录和分析，实施离线精密诊断。由于热轧设备的变速、变载、变工况的工作特点，除鳞泵不喷水时泵的回流对泵的振动影响较大，有时泵的振动值比泵开启时大5至7倍，这对在线监测系统的设备振动报警判断带来影响，难以准确评价除鳞泵设备的运行状态并进行故障诊断，且离线事后分析实效性很差。因此对除鳞泵增速箱状态实施在线监测与预警具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种热轧除鳞泵增速箱在线监测诊断方法，本方法克服传统除鳞泵离线诊断的缺陷，通过除鳞泵增速箱的振动、温度数据采集并信号重构进行状态及故障诊断，实现除鳞泵状态的在线预警，保证除鳞泵增速箱的正常运行。

为解决上述技术问题，本发明热轧除鳞泵增速箱在线监测诊断方法包括如下步骤：

步骤一、在除鳞泵增速箱内轴承座设置用于监测轴承振动信号和温度信号的振动传感器和温度传感器，并采集振动传感器和温度传感器信号以及除鳞泵喷淋工艺信号；

步骤二、对由振动传感器采集的增速箱原始振动信号Y_i经振动频谱分析和FFT变换分别取得总振动值P以及增速箱内齿轮的一倍啮合频率、二倍啮合频率、三倍啮合频率、四倍啮合频率和五倍啮合频率处的振动幅值分量X_i(t)，其中i取1、2、3、4和5，则增速箱齿轮表面啮合状态指数为：

当Ψ≥50％时，在线监测系统预报增速箱齿轮表面啮合状态不良；

步骤三、以增速箱原始振动信号Y_i为依据，其中i＝1,2,┈,N，通过对原始振动信号Y_i按式(2)进行数据清洗，

Y_i^*＝Y_i-Ave(Y) (2)

式中：Ave(Y)为增速箱振动信号采样数据的均值；

对Y_i^*按式(3)进行信号重构,得到新的数据序列S＝{S_i，i＝1,2,┈,N}，以S作为建立齿轮表面故障系数的基础；

式(3)中的S序列从空串开始，小于等于0为“0”，大于1为“1”，假设已经生成的数据序列为M＝{S_i，i＝1,2,┈,r}，rN；