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往复式活塞隔膜泵是工业生产领域的重要机械设备之一,其运行状态的好坏直接关系着生产效率,因此,对其运行状态进行在线监测,实现设备的趋势预报与及时维修,避免过剩维修和维修不足是十分必要的。而阀体作为隔膜泵的重要组成部分,其卡阀与泄漏故障时有发生,给生产带来了很大损失,因此,本文针对隔膜泵阀体的卡阀与泄漏故障展开了研究,给出了诊断结果。主要研究内容和成果如下:
1.以双缸双作用往复式隔膜泵的结构和工作原理为基础,对其吸入阀的运动规律进行了数学建模,并对吸入阀建立了振动微分方程,分析了引起阀振动的主要激励源及阀体的失效机理,阐述了内部激励源与表面振动响应信号之间的内在关系,论证了利用阀体表面振动响应信号对其进行故障诊断的可行性。最后,着重论述了振动信号响应的特性。
2.从声发射理论出发,提出了用声发射检测技术进行阀体的泄漏故障诊断。从理论上探讨了声发射检测系统的建立,重点论述了声发射检测系统中传感器及采集卡的选择,并对声发射信号处理方法提出了理论设想。
3.对采集到的阀体表面振动信号进行了时域、幅域及频域分析,得到了卡阀故障的故障特征,试验信号分析表明:垂直方向的幅域参数尤其是歪度和峭度两个指标可作为有力的辅助诊断参数;功率谱分析可有效提取故障信号特征,验证了理论上用振动信号进行卡阀故障特征识别与故障诊断的可行性。
4.详细阐述了卡阀故障监测系统的软硬件实施方案,包括监测系统的组成,传感器的选择、安装与定位;数据采集卡的选择;采样频率的确定;采集软件的编制以及数据分析处理软件的编写等等。
由于时间有限,论文还有很多有待于完善的地方,可作更深一步的研究。如条件允许,可利用声发射技术对阀体的泄漏故障进行诊断。