油膜轴承油液在线监测及其诊断系统的研究与开发.pdf

油膜轴承油液在线监测及其诊断系统的研究与开发广东工业大学硕士学位论文张伟分类号：密级：学校代号：学号：ぱ妒指导教师姓名、职称：企业导师姓名、职称：专业或领域名称：学生所属学院：论文答辩日期：
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摘要油膜轴承是轧机的关键部件，因此，对油膜轴承的维护至关重要。日常的维护中，通常采用离线油液分析技术对其进行维护和诊断。为了解决传统油液监测技术不能实时、连续地反映设备运行工况的局限性，本课题提出了油液在线监测的方案。针对油膜轴承常见的故障形式，课题中选择了对油膜轴承润滑系统中润滑油的粘度、水分、温度和磨损量进行监测。系统首先通过各类在线传感器和相应的采集系统对润滑油的信息进行采集，然后将数据传送至计算机中进行分析和处理，从而实现实时监测。根据监测值和油膜轴承磨损相关性分析，一方面，通过水分、粘度变化的趋势图，来预测油膜轴承润滑系统中涧滑油品质的变化；另一方面，通过磨损量变化趋势，来预测油膜轴承磨损变化。课题的核心是对油膜轴承磨损工况诊断的研究，磨损信息包括磨损量和磨粒识别，是以在线谱片的形式反映出来。磨损最即通过计算在线谱片中磨粒的浓度，根据磨损浓度的变化预测轴承的磨损趋势。磨粒识别中，通过神经网络的方法设计分类器，从而实现对磨粒的分类。分类器的输入参数为磨粒纹理特征中的能量、熵、方差和相关四个特征量，输出为油膜轴承的磨损状态。为了提高系统的精度和可靠性，课题中对磨粒在线谱片进行了增强、滤波、边缘提取等相关图像处理操作。最后，采用、蚆旌媳喑痰姆椒ǎ瓿烧鱿低车呢⒎ⅰＭ保在实验室中对系统进行了测试，并结合离线分析，对系统的可行性进行了验证。关键词：油膜轴承；油液在线监测；磨损最；磨粒识别；神经网络；图像处理
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摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一目录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯课题研究的背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．翁庋芯康谋尘啊．翁饫丛础．翁庋芯康囊庖濉圜内外研究历史、现状及发展趋势⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本课题的主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第二章系统的总体分析、设计与研发⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．系统的总体设计及其监测参数的选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．低车淖芴迳杓啤．嗖獠问难∪　油液分析与轴承磨损机理相关性的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．鸵悍治龈攀觥．湍ぶ岢绪崴鸹淼难芯俊．湍ぶ岢谐＜蠡喙匦怨收戏治觥数据采集系统的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．系统硬件设备的选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．蠡嗖庀低秤布⌒汀．莶杉低秤布⌒汀．扑慊低秤布⌒汀软件系统的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．．．⋯⋯⋯．．．．．⋯．⋯．．．．．．．．．⋯．⋯．．⋯．．⋯⋯．．⋯．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．⋯．．⋯．⋯⋯⋯．⋯．．⋯⋯．目最
第三章磨粒在线图片的获取与分析处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯磨粒图像的获取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．磨粒图像处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．枷裨銮俊．枷袷翁Т怼．枷穹指睢．枷癖咴导觳狻磨粒特征提取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．チＬ卣鳌．卣魈崛　本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．第四章基于神经网络的磨粒在线谱片识别研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．神经网络基本原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．窬DＰ汀．窬缒Ｐ汀神经网络模型的选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．神经网络⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．缃峁埂的算法及实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．网络算法改进⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．基于网络的磨粒分类器的设计与实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．Ｑ浴．把镜氖占．掷嗥鞯纳杓啤．チＪ侗鸾峁治觥本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第五章软件系统的开发和实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯软件系统的需求分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．低车墓δ苄枨蠓治觥．低池⒎⒒肪逞≡瘛广东工业大