燃气轮机已在我国舰船、航空、石油化工等领域广泛应用,但其目前在使用过程中故障频发,而不平衡振动是其主要原因之一。多转子燃气轮机各转子振动相互耦合,在不平衡振动总值超标的情况下,首要问题是判断最优平衡转子,以最简单的处理办法来解决燃气轮机不平衡振动问题。首先,针对燃气轮机转子不平衡故障进行机理分析,研究在多转子燃气轮机中不平衡振动的响应规律、激励与响应关系;然后,进一步提出基于不平衡因子的燃气轮机不平衡部位识别方法,以指导燃气轮机多转子系统的动平衡;最后,针对某型燃气轮机试车过程中出现的不平衡振动问题进行分析,以验证提出方法的有效性。

针对滚动轴承变速过程中振动信号非平稳,早期故障特征微弱的特点,将阶次跟踪与能量算子(EO)相结合,提出阶次跟踪能量算子(OTEO)与奇异值分解(SVD)结合的轴承故障诊断方法。首先,对时域振动信号进行SVD以降低噪声干扰;然后,对降噪后的信号进行OTEO解调分析,即对信号先进行EO解调再对包络信号进行阶次跟踪;最后,采用Fourier变换做出包络阶次谱,从中提取出滚动轴承故障特征阶次。试验结果验证了该方法对于滚动轴承故障特征提取的有效性。

齿轮发生故障后,由于采集到的振动信号同时包含故障冲击、确定性啮合信号及噪声等多种信号,同时,各种信号还会受传递路径的影响,使得齿轮故障特征提取难度较大。倒频谱分析是常见的齿轮故障诊断方法,能将边频带中的周期成分显示为单根谱线,有助于故障诊断,但当故障特征信号较微弱时,倒频谱中得到的故障特征并不明显。为此,提出一种特征增强倒频谱分析方法,利用最小熵解卷积、自回归线性预测和小波去噪3种特征增强方法,逐步增强齿轮振动信号中的故障冲击特征,再利用倒频谱进行故障特征提取。通过实验,验证了所提方法的有效性。