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钢铁生产工艺过程中的关键设备之一是冶金风机,风机是否能正常的工作,将会直接影响整台机组甚至生产线工作的状态。由于风机经常工作在恶劣的环境中比如在高温、高压、高金属粉尘等环境下,所以风机非常容易发生故障,并且机械冶金风机设备的振动在实际生产中具有多样性,情况较为复杂,所以往往某次振动故障都是由许多不同的原因导致。如果风机发生故障需要停机检修,将会直接影响公司的经济收入甚至国民收入。因此,对风机进行故障预测诊断是必不可少的可以保障生产线正常运行,而且具有重要的经济意义和安全意义。 本课题是以冶金离心式风机为研究对象,对风机经典故障的特征进行了研究分析与判断,和对风机叶片裂纹故障进行仿真,主要有以下几个方面: (1)研究了冶金风机的振动机理和故障形式。介绍了针对冶金风机设备的转子(动、静)不平衡、转子(角度、平衡、轴承)不对中、轴弯曲、机械松动、转子摩擦、轴承磨损、转子热弯曲、拍振、转轴裂纹等典型故障,并且对出现分频的原因进行了系统的分析,为以后的数据简单分析打下了理论基础。 (2)介绍了采集数据的分析方法。主要研究了振动信号的时域和频域的分析方法,在时域图的分析中,对振动信号进行峰值有效值、自相关、脉冲指标、峭度指标等量进行分析,在频域图的分析中,对频域找出各个工作故障的特征频率,判断设备的故障类型以及设备的故障状态。 (3)建立风机仿真模型。通过模仿风机裂纹故障进行仿真分析,其中重点对叶片裂纹进行仿真,为通风机故障特征提取和诊断提供新的思路。 (4)在论文中建立了模糊诊断的数学模型。通过认真的自学模糊集合理论以及模糊逻辑诊断理论,将归纳总结的离心风机故障振动机理和收集的诊断案例,运用到模糊统计法中,将诊断报告中的原因与应征进行一一对应,统计各个原因与征兆出现的次数,再利用专家经验矩阵,建立了模糊逻辑诊断矩阵。选择故障征兆隶属度计算公式,建立故障诊断的数学模型。最后利用实际故障对数学模型进行检测 (5)介绍了模糊诊断系统中需要重点注意的事项。介绍了逻辑诊断的运算关系,并将计算流程与实际案例相结合进行说明,可以准确的进行故障判断。