机械故障的全息诊断原理

《21世纪先进制造技术丛书》序

前言

第1章 机械故障诊断技术中的几个基本问题

1.1 机械状态监测和故障诊断

1.2 提高机械故障诊断中的确诊率

1.3 设备运行状态劣化程度的评估和中长期预报

1.4 智能诊断与远程诊断

第2章 全息谱技术的由来与发展

2.1 二维全息谱的构成

2.2 三维全息谱的构成

2.3 由频域变换后衍生的轴心轨迹

2.4 时频分析：短时复谱

2.5 起停车过程与全息瀑布图

2.6 全息谱区别故障的能力

第3章 傅里叶变换与希尔伯特变换

3.1 时域分析与频域分析

3.2 傅里叶变换的几个基本性质

3.3 离散傅里叶变换与泄漏

3.4 谱校正方法

3.5 希尔伯特变换

3.6 解析信号

3.7 采样参数和采样方式的选择

3.7.1 采样参数选择的三项准则

3.7.2 采样方式

第4章 转频故障的识别

4.1 转频椭圆的性质

4.2 常见转频故障分析

4.2.1 失衡

4.2.2 支承刚性不足

4.2.3 转子弯曲

4.2.4 支承座标高变化

4.2.5 转子的双稳态行为

4.2.6 50Hz交流干扰

第5章 高倍频故障的识别

5.1 传感器安装不良

5.2 测量面缺陷

5.3 转子的横向裂纹

5.4 转子对中不良

5.5 动静部件径向碰磨

5.6 高倍频全息谱的分解

第6章 分倍频故障的识别

6.1 旋转脱离

6.2 喘振

6.3 流体激励

6.4 气封磨损

6.5 轴承座松动

6.6 管道激励

6.7 油膜涡动与油膜振荡

第7章 机组起停车过程分析

7.1 常规Bode图

7.2 改进的短时傅里叶变换与瞬时提纯轴心轨迹

7.3 经验模式分解

7.4 机组起停车过程分析

第8章 全息动平衡技术

8.1 全息动平衡中的几个基本概念

8.1.1 转频椭圆

8.1.2 初相点与转子重点

8.1.3 椭圆运动与等速圆周运动的转换

8.1.4 移相椭圆

8.2 三维全息谱的分解与应用

8.3 轴系的现场动平衡

8.3.1 获取转子运行的实测振型

8.3.2 确定迁移矩阵

8.3.3 线性校验

8.3.4 计算机模拟与遗传算法优化

第9章 贝叶斯诊断网络

9.1 贝叶斯网络的基本原理

9.2 机械故障诊断推理过程的不确定性

9.3 贝叶斯网络的拓扑结构

9.4 贝叶斯网络的推理计算

9.5 一台烟机诊断的实例

第10章 案例分析

10.1 烟机启动过程中的油膜涡动现象

10.2 用三维全息谱分析烟机转子的临时热弯曲

10.3 一台80MW燃气轮机发电机组的起车过程

10.4 空分装置的一些故障

10.5 一台300MW汽轮发电机组的故障诊断过程

10.6 一台数控机床主轴的调整与平衡

参考文献

附录——有关全息谱的MATLAB程序和现场故障数据

致谢

《21世纪先进制造技术丛书：机械故障的全息诊断原理》详细地介绍了二维全息谱、三维全息谱技术及由全息谱技术衍生的提纯轴心轨迹、合成轴心轨迹、滤波轴心轨迹、全息瀑布图、短时复谱和短时轴谱等技术及这些技术在机械故障诊断实践中的运用。此外，书中还对全息动平衡技术进行了介绍。这是一种把全息谱的原理和柔性转子动平衡技术结合的动平衡新技术，它在充分利用机组的结构信息和振动信息的基础上，应用先进的信息技术，如遗传算法和人工神经网络等，进一步提高了现场动平衡的精度和效率。书中还介绍了一些生产应用的诊断实例，书末附有光盘，内有MATLAB程序和一些现场典型故障数据。
　　本书适合机械、石化、冶金、电力等行业的工程技术人员、高校教师和研究生以及从事机械故障诊断与状态监测的科技工作者阅读和参考。

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