基于Matlab的转炉耳轴轴承状态检测数据处理程序的开发

  仪器信息网 ·  2009-08-02 21:40  ·  56125 次点击
谢良喜王兴东孔建益张陵保李公法赵刚汤勃
摘要在低速重载轴承的状态检测中,对测试数据的合理分析是整个测试工作中最重要、最具挑战性的部分。为了便于时大量现场数据的分析,开发了基于Madab的数据处理程序。该程序已在企业转炉耳轴轴承的状态检测中应用。
关键词故障诊断测试转炉轴承Madab
中图分类号TP274.2文献标识码B
一、问题的提出
转炉是炼钢厂重要的设备之一,转炉轴承状况的好坏直接影响转炉的工作。转炉耳轴轴承是低速重载轴承,目前尚缺乏寿命评估的可信方法。在不了解轴承状态的情况下,如果采用定期拆检方式对轴承进行预防性检修,因转炉轴承体积庞大,周边场地狭小,拆卸检修十分困难,花费的时间往往多达十天以上,由此产生的不合理检修费用十分惊人;但长期不拆检,又易导致突发事故。某炼钢厂曾发生转炉轴承突然失效的重大事故,导致转炉停工时间长达13天,更换轴承的直接费用高达800万元,间接经济损失难以估量。
采用故障诊断技术可以监控转炉轴承的工作状态,及时发现轴承的故障信息,可以在轴承故障发展过程中合理安排生产计划,进行有针对性检修,消除事故隐患。因此,对转炉轴承实行工况检测与故障诊断是十分必要的。
考虑对低速重载轴承尚缺乏明确的故障诊断标准,本次检测包含两大目标,一是对转炉耳轴轴承进行状态评估,二是为建立转炉轴承故障诊断标准积累数据,采用离线数据处理方式,即在现场采集正常工况下转炉轴承的特征信号后,将数据以文本式保存;数据的后处理工作不在现场进行。
本次检测,拟采用多种信号分析方法进行数据处理,并希望分析结果直观、明显,便于进行比对分析。考虑到本次采集的数据量很大,包含了各种工况的特征信号,为了加快数据分析进度,需有多人并行进行数据分析,为了保证数据分析方法的一致性,开发了基于Matlah的专门的数据处理程序。
二、程序框架
Madab中包含大量的信号分析处理函数,基于Madab开发的信号分析与处理程序,不仅可以节约大量的写程序时间,更可以通过调用合适的运算函数,例如FFT函数、各种小波变换函数,保证数据处理的专业性与正确性。Madab已经具备了比较好的面向对象编写GUI的能力,可以编写出比较美观的应用程序界面。因此在Madab平台下编写测试数据处理程序可以使工作更加专业。
本数据处理程序充分利用Madab的特点,具有友好的人机界面,允许用户自由选择测试数据和分析方法,可以选择需要的数据输出方式。该程序的结构框图如图1。
读入数据模块用对话框方式,允许用户选择存放在不同文件夹中的不同数据文件进行分析处理。
因测量数据是经过转换后的电压或电流信号,比例转换模块用以将采集的数据按设定值转换成相应的真实值。由于采集的舒据不仅包括振动数据,还包括电流、电压、位移、转角等多种类型,不同类型数据的转换参数不相同,不同转炉的测试数据,其转换参数也不尽相同,因此需允许用户自行设置转换参数。图2是设置数据转换参数的对话框。可以对不同通道数据设置不同的转换参数;用户只需输入两个特征点坐标即可完成转换参数的输入;程序可以自动记录用户上次录入参数值,以免相同参数需要一再重复录入。

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