[发明专利]一种基于振动信号诊断轧机辊系故障的方法

摘要

一种基于振动信号诊断轧机辊系故障的方法，包括a)参数初始化，包括机架报警参考值与电机转速之间关系设定、机架减速齿轮箱减速比设定；b)信号采集，包括机架振动信号、电机转速信号、辊径信息；c)数据预处理，包括传感器电信号与实际值之间换算，振动信号偏置去除、噪声滤波等；d)振动波形峰峰值计算；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，则认为发生异常振动；f)振动类型判定，若异常振动为周期性，记录异常振动信号的周期；g)计算轧辊转动周期Tj；h)周期比较，若异常振动信号的周期和对应机架中的某一类型轧辊转动周期相等，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。

主权项

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Gi(v)设定、各机架减速齿轮箱减速比ni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Xi(t)、各机架电机转速信号vi(t)、各机架辊径信息Dij的采集，其中，Dij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Xi′(t)、各机架平均电机转速d)振动波形峰峰值Fi计算包括各机架处理完成后的振动波形Xi′(t)峰峰值计算，即计算振动波形Xi′(t)中最大值X′i(max)和最小值X′i(min)之间的差，Fi＝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Gi(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Tj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Ta，即Ta=60vini]]>其中，vi为电机转速，单位：rpm；ni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；Da、Db分别为工作辊、其他类型轧辊的直径，单位：mm；Ta、Tb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Tj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Tj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。