大型旋转机械振动监测是近年来国内外发展较快的一门新兴技术。大型旋转机械振动监测与分析系统的研究与应用对于避免巨额的经济损失和灾难性事故的发生有着重要意义。本文结合国家自然科学基金项目(编号:50205025)和浙江省自然科学基金项目(编号:5001004)以及福建炼化集团和衢州巨化硫酸厂具体项目展开,以旋转机械振动为研究对象,开发了振动信号监测与分析系统,并用开发的监测系统对常见的典型故障进行了分析。该振动信号监测系统具有实时性好、准确性高等特点,全文主要内容如下: 第一章主要阐述了大型旋转机械状态监测和诊断技术研究的意义,分析了国内振动监测技术研究与发展趋势,提出了论文的研究内容。 第二章针对振动监测与分析系统的具体需求,设计了大型旋转机械振动监测系统的总体方案。该系统采用上下位机协同工作方式,下位机负责振动信号的采集,上位机负责振动信号的分析。本章还介绍了系统的信号预处理、键相采集控制、信号采集、数掘通信与存储、振动信号分析等主要功能。 第三章分析了振动信号预处理的主要功能,重点介绍了滤波、放大和隔直等功能,设计了涡流传感器振动信号的预处理电路。 第四章给出了键相信号的获取方法,设计了键相信号处理电路,分析了键相信号处理电路的频率和相位误差。 第五章对振动信号采集系统进行设计。主要分析了模拟信号数字化处理的实现,接口电路的设计以及软件的实现。该系统把振动信号预处理电路、AD转换电路等集成在一块电路板上,形成一个功能完整的模块,提高系统的稳定性和可靠性,并且减少了电路板的数量,使系统的安装和接线变得简单。测试了系统的幅频特性和相频特性,测试结果表明:在一定的转速范围内,误差非常小。该系统已经获得国家专利,实用专利号为zL 021454406.8。 第六章为了考核振动信号采集系统的性能,并获取典型故障的振动特征,用模拟振动实验台对几种常见的典型故障如质量不平衡、油膜涡动、转子横向裂纹等进行了模拟实验研究,分析了实验结果,为进一步的故障分析提供依据。 第七章对全文进行总结,并对今后的工作提出了展望。