列車轉(zhuǎn)向架軸承服役過程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)研究.pdf

1、軸箱軸承作為列車轉(zhuǎn)向架的關(guān)鍵部件之一，其服役狀況對行車安全有著重大影響。實(shí)時(shí)有效的軸箱軸承在線監(jiān)測系統(tǒng)不僅可以避免列車事故的發(fā)生，還能實(shí)現(xiàn)以狀態(tài)修來替代目前普遍采用的時(shí)間修的列車軸箱軸承維修機(jī)制，從而降低列車的運(yùn)營成本。本文以列車轉(zhuǎn)向架軸箱軸承服役過程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)為研究對象，依據(jù)系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)的功能特性，開展了軸箱軸承振動(dòng)信號(hào)采集、信號(hào)處理分析、故障特征提取以及故障模式識(shí)別等方面的深入研究。
　　信號(hào)采集實(shí)現(xiàn)了列車軸箱軸承振

2、動(dòng)信號(hào)及速度信號(hào)的拾取。論文研究了振動(dòng)信號(hào)的特性，實(shí)現(xiàn)了振動(dòng)信號(hào)放大以及基于二階切比雪夫和二階巴特沃茲濾波器級(jí)聯(lián)的抗混疊濾波器設(shè)計(jì)，并根據(jù)故障診斷系統(tǒng)信號(hào)分析的需求，設(shè)計(jì)了基于AD7608的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。
　　信號(hào)處理分析實(shí)現(xiàn)了軸箱軸承振動(dòng)信號(hào)消噪和故障模態(tài)分析。本文采用了基于小波變換的方法實(shí)現(xiàn)振動(dòng)信號(hào)中的消噪處理，有效地去除了噪聲對故障信號(hào)的干擾。Hilbea-Huang變換是基于信號(hào)自身特性的自適應(yīng)的時(shí)頻分析方法，本文針對軸箱

3、軸承振動(dòng)信號(hào)非線性、非平穩(wěn)性的特性，提出了基于Hilbea-Huang變換的列車軸箱軸承故障診斷方法。該方法采用Hilbert-Huang變換對信號(hào)進(jìn)行EMD分解和譜分析，得到了具有明顯故障特征的Hilbert譜和Hilbert邊際譜，結(jié)果表明Hilbert-Huang變換可以有效地對故障進(jìn)行識(shí)別。
　　故障特征提取是提取能有效反映軸箱軸承故障的特征向量。本文對列車軸箱軸承的故障振動(dòng)信號(hào)特征進(jìn)行了深入研究，提取了能夠表征不同故障類