旋转机械故障诊断的研究现状及发展前景

侯泽林

（晋能控股山西科学技术研究院 双创中心，山西 大同 037006）

0 引言

旋转机械在煤炭行业应用中起着至关重要的作用。由于旋转机械长期在重负荷、高温、高速等恶劣复杂条件下工作，不可避免地会发生故障[1，2]。轴承外圈如图1 所示。因此，必须及时监测机械的状态，尽早诊断故障。旋转机械故障诊断是旋转机械的关键技术之一，它包括四项基本任务：确定机器或关键部件之间是否发生了异常情况，找出早期故障及其根源，评估其严重程度，预测故障发展趋势。即故障检测，故障隔离、故障评估和故障预测。实施有效的旋转机械故障诊断非常重要，它有助于避免异常事件发展，减少离线时间，预测剩余寿命，减少生产力损失，最终避免重大系统故障和灾难。同时，随着现代工业制造业的发展，机械设备和系统已经变得相当大规模、复杂化和自动化。由于对高性能、安全性和可靠性的更高要求，旋转机械故障诊断不仅变得越来越重要，而且变得越来越困难。因此，近几十年来，旋转机械故障诊断得到了越来越多的关注和长足的发展。本文基于前人的研究基础，对旋转机械故障诊断技术进行了全面的概述，进而提供对其进一步地见解。

1 旋转机械故障诊断的研究现状

近年来，随着信号处理技术、人工智能技术和大数据技术的发展，人们对旋转机械故障诊断进行了大量的文献综述。作为对机械故障诊断基础研究的全面回顾，Chen 等[3]回顾了过去，总结了现在，分析了未来的发展趋势，重点介绍了故障诊断的四个关键步骤：故障机理、传感器技术与信号采集、信号处理和智能诊断。……