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1、 并卷机的在线检测与故障诊断技术研究 第一部分 并卷机工作原理及常见故障模式分析2第二部分 基于振动信号的并卷机故障诊断4第三部分 基于电流信号的并卷机故障诊断6第四部分 基于温度信号的并卷机故障诊断8第五部分 基于声发射信号的并卷机故障诊断10第六部分 基于图像信号的并卷机故障诊断13第七部分 并卷机故障诊断专家系统14第八部分 并卷机故障诊断云平台17第九部分 并卷机故障诊断移动端应用20第十部分 并卷机故障诊断标准22第一部分 并卷机工作原理及常见故障模式分析并卷机工作原理并卷机是一种将多层薄膜或其他柔性材料叠合在一起的设备，广泛应用于包装、印刷、电子、纺织等行业。并卷机的基本工作原理是
2、将两卷或多卷材料同时引进，通过压辊或其他装置将它们粘合在一起，形成一个整体。并卷机的结构主要包括以下几个部分：1. unwinder：用于卷取和释放薄膜。2. web guide：用于控制薄膜的张力。3. slitting：用于将薄膜切割成所需的宽度。4. laminating：用于将多层薄膜粘合在一起。5. rewinder：用于将卷取后的薄膜收卷。并卷机常见故障模式分析并卷机在生产过程中可能会出现各种故障，常见故障模式包括：1. 薄膜张力不稳定：薄膜张力不稳定会导致薄膜粘合不牢固，出现分层、皱褶等问题。2. 薄膜断裂：薄膜断裂会导致并卷机无法正常工作，造成生产中断。3. 粘合不牢固：粘合不
3、牢固会导致薄膜在使用过程中容易脱落，影响产品质量。4. 卷取松散：卷取松散会导致薄膜在收卷过程中出现皱褶、变形等问题。5. 轴承损坏：轴承损坏会导致并卷机运行不稳定，产生噪音，甚至造成设备故障。6. 电机故障：电机故障会导致并卷机无法正常工作，造成生产中断。7. 液压系统故障：液压系统故障会导致并卷机无法正常运行，造成生产中断。8. 气动系统故障：气动系统故障会导致并卷机无法正常运行，造成生产中断。并卷机故障诊断技术为了及时发现并解决并卷机故障，需要对并卷机进行故障诊断。并卷机故障诊断技术主要包括以下几种方法：1. 目视检查：目视检查是诊断并卷机故障最简单的方法，可以快速发现一些明显的故障，如
4、薄膜断裂、粘合不牢固、卷取松散等。2. 声学检测：声学检测是利用声音来诊断并卷机故障。通过分析并卷机运行时产生的声音，可以发现一些隐藏的故障，如轴承损坏、电机故障等。3. 温度检测：温度检测是利用温度来诊断并卷机故障。通过测量并卷机各部分的温度，可以发现一些过热故障，如轴承损坏、电机故障等。4. 振动检测：振动检测是利用振动来诊断并卷机故障。通过测量并卷机运行时产生的振动，可以发现一些机械故障，如轴承损坏、电机故障等。5. 电气检测：电气检测是利用电气信号来诊断并卷机故障。通过测量并卷机的电压、电流、频率等电气参数，可以发现一些电气故障，如电机故障、电气线路故障等。第二部分 基于振动信号的并卷
5、机故障诊断 基于振动信号的并卷机故障诊断# 1. 振动信号分析并卷机在运行过程中，不可避免地会产生振动。振动信号包含了丰富的故障信息，通过对振动信号进行分析，可以诊断并卷机的故障。振动信号分析的方法有很多，常用的方法包括：* 时域分析：时域分析是指对振动信号的时间序列进行分析。时域分析可以直观地反映振动信号的变化趋势，并可以从中提取出一些故障特征。* 频域分析：频域分析是指将振动信号分解成一系列正弦分量，并分析这些正弦分量的幅度和频率。频域分析可以揭示振动信号的频率成分，并可以从中提取出一些故障特征。* 时频分析：时频分析是指将振动信号分解成一系列时频分量，并分析这些时频分量的幅度、频率和时间
6、。时频分析可以同时反映振动信号的时间和频率变化，并可以从中提取出一些故障特征。# 2. 故障特征提取振动信号分析可以提取出大量的故障特征。故障特征是故障的标志，通过分析故障特征可以识别故障类型和故障位置。并卷机的故障特征主要包括：* 振动幅度：振动幅度是振动信号的峰值。振动幅度的变化可以反映故障的严重程度。* 振动频率：振动频率是振动信号的基频。振动频率的变化可以反映故障的类型。* 振动波形：振动波形是振动信号的时间序列。振动波形的变化可以反映故障的位置。# 3. 故障诊断故障诊断是根据故障特征来识别故障类型和故障位置。故障诊断的方法有很多，常用的方法包括：* 经验诊断：经验诊断是指根据经验来
7、判断故障类型和故障位置。经验诊断简单快速，但准确率不高。* 知识库诊断：知识库诊断是指将故障特征与故障知识库进行匹配，以识别故障类型和故障位置。知识库诊断的准确率较高，但需要建立庞大的故障知识库。* 模型诊断：模型诊断是指建立并卷机的数学模型，并利用该模型来模拟故障。通过比较模拟结果与实际振动信号，可以识别故障类型和故障位置。模型诊断的准确率较高，但需要建立复杂的数学模型。# 4. 故障诊断系统故障诊断系统是利用振动信号来诊断并卷机故障的系统。故障诊断系统一般由以下几个部分组成：* 振动信号采集系统：振动信号采集系统负责采集并卷机的振动信号。* 振动信号分析系统：振动信号分析系统负责对振动信号
8、进行分析，并提取故障特征。* 故障诊断系统：故障诊断系统负责根据故障特征来识别故障类型和故障位置。故障诊断系统可以帮助并卷机操作人员及时发现故障，并采取措施进行维修，从而避免造成更大的损失。第三部分 基于电流信号的并卷机故障诊断# 基于电流信号的并卷机故障诊断 1. 故障诊断原理并卷机在运行过程中，由于机械故障、电气故障或操作不当等原因，可能会发生各种故障。这些故障会影响并卷机的正常运行，甚至造成严重的安全事故。因此，对并卷机进行故障诊断，及时发现和消除故障，具有重要意义。基于电流信号的并卷机故障诊断技术，是利用并卷机运行过程中产生的电流信号，来诊断并卷机的故障。电流信号包含了丰富的故障信息，
9、通过对电流信号进行分析和处理，可以提取出故障特征，从而实现故障诊断的目的。 2. 故障特征提取并卷机故障诊断的关键技术之一是故障特征提取。故障特征是指故障信号中能够反映故障类型和故障严重程度的特征。故障特征提取的目的是从故障信号中提取出这些特征，以便于故障诊断。基于电流信号的并卷机故障特征提取方法有很多，常用的方法包括：* 时域分析法： 时域分析法是基于故障信号时域波形来提取故障特征。常用的时域分析方法包括：峰值法、均值法、方差法、峭度法等。* 频域分析法： 频域分析法是基于故障信号频谱来提取故障特征。常用的频域分析方法包括：功率谱分析法、频谱包络分析法、小波分析法等。* 时频分析法： 时频分
10、析法是基于故障信号时频图来提取故障特征。常用的时频分析方法包括：短时傅里叶变换法、小波变换法、希尔伯特-黄变换法等。 3. 故障诊断方法基于电流信号的并卷机故障诊断方法有很多，常用的方法包括：* 专家系统方法： 专家系统方法是基于专家知识和经验来诊断故障。专家系统方法的优点是诊断速度快、准确率高，但缺点是需要大量的专家知识和经验。* 模式识别方法： 模式识别方法是基于故障信号的特征模式来诊断故障。模式识别方法的优点是诊断速度快、准确率高，但缺点是需要大量的故障样本数据。* 神经网络方法： 神经网络方法是基于神经网络模型来诊断故障。神经网络方法的优点是诊断速度快、准确率高，但缺点是需要大量的训练
11、数据。* 模糊逻辑方法： 模糊逻辑方法是基于模糊逻辑理论来诊断故障。模糊逻辑方法的优点是能够处理不确定性和模糊信息，但缺点是诊断速度较慢、准确率较低。 4. 应用前景基于电流信号的并卷机故障诊断技术具有广阔的应用前景。该技术可以应用于并卷机运行状态监测、故障诊断、故障预警等方面。并卷机运行状态监测是指对并卷机运行状态进行实时监测，及时发现并卷机的异常情况。故障诊断是指对并卷机已经发生的故障进行诊断，确定故障类型和故障严重程度。故障预警是指对并卷机可能发生的故障进行预警，以便于采取措施防止故障发生。基于电流信号的并卷机故障诊断技术可以提高并卷机的运行安全性、可靠性和经济性。该技术还可以减少并卷机
12、的维护成本，延长并卷机的使用寿命。第四部分 基于温度信号的并卷机故障诊断# 基于温度信号的并卷机故障诊断并卷机是一种重要的机械设备，广泛应用于造纸、纺织、印刷等行业。为了确保并卷机的安全可靠运行，对其进行故障诊断非常重要。基于温度信号的并卷机故障诊断是一种常见的诊断方法，具有非侵入性、实时性等优点。 一、温度信号获取并卷机的温度信号主要来自于以下几个方面：* 轴承温度：轴承是并卷机的重要部件，其温度升高可能是由于润滑不良、磨损、损坏等故障引起的。* 电机温度：电机是并卷机的动力源，其温度升高可能是由于过载、绝缘老化、通风不良等故障引起的。* 减速器温度：减速器是并卷机的传动装置，其温度升高可能
13、是由于齿轮磨损、润滑不良、轴承损坏等故障引起的。* 油温：并卷机中通常使用润滑油来润滑和冷却轴承、齿轮等部件，油温升高可能是由于油质劣化、油量不足、冷却系统故障等故障引起的。 二、温度信号分析获取温度信号后，需要对其进行分析，以判断并卷机是否存在故障。温度信号分析方法主要有以下几种：* 趋势分析：趋势分析是指将温度信号随时间的变化趋势绘制成曲线，并观察曲线是否有异常变化。例如，如果温度曲线呈上升趋势，则可能预示着并卷机即将发生故障。* 峰谷分析：峰谷分析是指将温度信号中的峰值和谷值提取出来，并观察峰值和谷值的变化规律。例如，如果温度峰值或谷值突然升高或降低，则可能预示着并卷机发生了故障。* 频
14、谱分析：频谱分析是指将温度信号分解成一系列正交分量，并分析各分量的幅值和相位。例如，如果温度信号中出现异常频率成分，则可能预示着并卷机发生了故障。 三、故障诊断通过温度信号分析，可以诊断出并卷机存在的故障。常见的并卷机故障及其诊断方法如下：* 轴承故障：轴承故障会导致轴承温度升高。如果轴承温度持续升高，则可能预示着轴承即将损坏。* 电机故障：电机故障会导致电机温度升高。如果电机温度持续升高，则可能预示着电机即将烧毁。* 减速器故障：减速器故障会导致减速器温度升高。如果减速器温度持续升高，则可能预示着减速器即将损坏。* 油温故障：油温故障会导致油温升高。如果油温持续升高，则可能预示着油质劣化、油
15、量不足或冷却系统故障。 四、结论基于温度信号的并卷机故障诊断是一种有效的诊断方法，能够及时发现并卷机存在的故障，避免故障扩大化，确保并卷机的安全可靠运行。第五部分 基于声发射信号的并卷机故障诊断基于声发射信号的并卷机故障诊断并卷机是造纸工业中重要的生产设备之一，其主要作用是将多层纸张压合在一起，形成一定厚度的纸卷。在并卷机运行过程中，由于机械磨损、润滑不良等因素的影响，可能会出现各种故障，如轴承损坏、齿轮磨损、皮带松动等。这些故障不仅会影响并卷机的正常生产，还会造成纸张质量下降，甚至引发安全事故。一、并卷机故障诊断现状传统的并卷机故障诊断方法主要依靠人工巡检和经验判断。这种方法存在以下缺点：1. 检测效率低，难以及时发现故障。2. 检测结果受人为因素影响大，容易出现误诊和漏诊。3. 无法对故障进行定量分析，难以确定故障的严重程度。二、声发射信号的产生及特点声发射信号是材料或结构在受到外力作用时产生的弹性波。这些弹性波在材料或结构中传播，当遇到障碍物时会发生反射或透射，形成声发射信号。声发射信号携带了材料或结构的损伤信息，因此可以利用声发射信号来诊断并卷机故障。声发射信号具有以下特点：1. 频率高，一般在20 kHz以上。2.
