江苏新扬子造船有限公司 江苏靖江 214532
摘要：共振调节技术主要是利用频谱的变化和特点，对运行的设备进故障的检测，检查出故障的原因和位置，能够有利于故障的及时处理。本文通过对共振调节技术的原理进行探究，对共振调节技术在船舶机械中的应用进行分析，对船舶的机械故障进行检测，能够有利于船舶的运行和发展。
关键词：共振调节 船舶机械 故障诊断 应用分析
船舶机械中增压器、齿轮箱、电机以及泵相关设备等机械故障，从传统的看、听、闻、摸等简单检测逐渐的向现代化方式转变，通过信号的采集和处理作出科学的诊断，振动检测是作为常用的一种方式。在传统的振动信号分析过程中，主要是以故障特征频率的线谱作为基础根据，判断设备是否存在故障，但是有线谱并不代表有故障，存在很多的不确定性，共振调节技术是根据解调波原理，通过多节解调谱对设备是否存在故障进行确定，有特征就会存有故障，进而能够增加故障诊断的可靠性。
一、共振调节技术检测机械故障的原理
1、从冲击脉冲与振动进行阐述。冲击脉冲是指两个物体相互碰撞在一起产生的能量的振动，但是不是连续状态，而是以压力波的形式进行传递呈脉冲状态。如用以金属球进行垂直下落，和金属板之间的夹角是九十度的垂直角，当球和金属板接触的一瞬间发生冲击加速度，而且冲击加速度和金属球的冲击速度有很大的关系，和金属球、金属板的材质没有任何关系。在这个过程中，金属球和金属板之间产生了压缩波称之为衰减波，通过传感器对衰减波进行接收，成为冲击脉冲信号。
2、共振调节和SPM法。这两种方式一样属于冲击脉冲的方式，前者是对频域进行诊断，而后者是对时域进行诊断。在对传感器收集信号的分析中，故障冲击波混在在其中，时域以及脉宽很窄，幅值很小，利用共振效应，能够把微弱的冲击信号放大到振动的五到七倍，称为带通滤波和半波整流，对冲击的故障信号进行保留，对干扰噪声信号进行滤除，经过包络检波，得出和原始冲击波频率相同的脉冲串，而且幅值很大，时域变宽。
3、软件共振解调和硬件共振解调。共振解调能够在计算机配备数据采集器之后，通过数字算法利用软件进行实现，也可以利用硬件电路进行实现，两者之间最大的区别就是是否直接通过分析振动信号的频谱对故障进行诊断。当冲击的信号较大时，两种解调都能够对故障特征进行分析；但是当早期故障冲击信号比较微弱时，由于后者利用谐振器对故障的共振进行放大，谱图故障的特征非常明显，但是前者的效果并不明显，但是硬件解调的部分参数不能够进行调整，缺少相应的灵活性，而且硬件的仪器占有很大的空间，而且重量较大，不方便携带。
二、共振调节技术在船舶机械故障诊断中的应用
1、故障诊断方式的选取。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆共振调节技术中的检测系统已经从最初的第一代报警系统经过第二代的分析系统在经过第三代的诊断系统发展到现代的第四代的智能系统，每一代的系统都有着各自的优势和适用的范围，所以在对先进技术的引用时，应当坚实“合适的”的原则，而不是越先进或者越贵越好。针对齿轮箱和主电机等关键设备应当采取第四代智能系统；针对设备中的普通电机和风机等非关键设备应当采取第三代的诊断系统；对泵等设备的集中区域，如主机舱、辅机舱和冷水机组泵舱等应当采取在线的第三代诊断系统，而其他的分散区域可以运用半在线或者离线的。
2、故障发生点的判定。对频谱进行分析就是展出频率和幅值，对振动信号中包含的正玄波进行分析，找出这些问题是由于何种故障产生的，把两者进行相互的对应就能够找出原因，但是在实际中并不是一件容易的事。例如，带有频谱分析功能的测振便携式仪器只能够对频谱进行简单的呈现，但是频谱会随着设备的变化和改变，表现频谱的特性也不一样，只有具有丰富频谱知识的人员才能够看懂频谱中的内容。如对齿轮箱的故障进行诊断，每个转轴中有两个轴承，还包含有各级齿轮，采集的信号是通过机构件进行传递而来的，频谱图上显示的全是谱线，不能够对其主次进行清晰分辨，有些甚至相互叠加在一起，导致震荡很高，频谱图很难看懂。在现代化的软件中装置有标注征兆库，把齿轮齿数和轴承种类等参数输入电脑，就会把征兆清单列出，如不均衡、不对中或者松动等信息。如果对其中一个理论特征征兆进行点中，就会自动在频谱上进行对比，如果能够完全吻合就能够对其故障进行判定，即便是存在余量也会进行自动匹配。能够有效的减少检修人员的时间，保证企业的经济效益。
3、故障判断的标准。冲击脉冲频谱标准的确定和传统频谱大不相同，在现代化的系统中，特征频率的幅值能够作为趋势，设定成其标准。这个标注是对数据进行长时间的采集，然后根据数据的走向进行确定，并不是直接根据国家或者国际的标注。因为后者是根据设备整体振动值进行定义，一般情况下是速度或者位移，而且每个设备工况不同，即便是针对同一个设备，例如电机，由于其水平方向、垂直方向以及轴向的控制标准等各不相同，也不能够使用同一个标准进行衡量。Incident，需要结合现场测到的实际数据进行标准的生成才能够是最合适的。另外，船员的经验也能够进行标准的设定。
三、结语
本文通过对共振调节技术的原理进行分析，对其原理中的方式进行探究。共振调节在柴油机故障检测中应用最为广泛，不但能够对船舶柴油机中的故障进行分析，还能够对船舶机械设备中其他的故障进行检测分析，主要包含有船舶机械设备中的不平衡以及不对称，零部件的松动以及转子的偏心，齿轮以及轴承中存在的故障进行检测，能够及时的找出故障的原因和位置，能够有效的减少检修人员的故障查找时间，有利于检修人员进一步检修工作的开展，保障船舶能够正常的运行，保证其运行的安全，为船舶的高效航行工作打下良好的坚实基础。
参考文献
[1]陆洋,吴智文,韩文玉,韩莉.共振解调技术在船舶机械故障诊断中的应用[J].船舶工程,2009,03:31-34.
[2]陈银平.船舶柴油机故障诊断中共振解调技术的应用[J].电子技术与软件工程,2016,19:105
论文作者:朱品伟,王丽丽,曹通
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/9/28
标签：故障论文; 频谱论文; 信号论文; 设备论文; 船舶论文; 脉冲论文; 齿轮箱论文; 《基层建设》2017年第15期论文;