基于EEMD的共振解調(diào)技術(shù)在動(dòng)車組軸承故障診斷中的應(yīng)用.pdf

1、隨著我國(guó)高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程的不斷增長(zhǎng)，動(dòng)車組數(shù)量快速增加，高速鐵路運(yùn)營(yíng)中的安全問題成為關(guān)注的焦點(diǎn)。準(zhǔn)確識(shí)別動(dòng)車組走行部軸箱滾動(dòng)軸承早期故障特征可以判斷動(dòng)車組運(yùn)行狀態(tài)，是進(jìn)行滾動(dòng)軸承故障診斷的關(guān)鍵。
　　本文對(duì)滾動(dòng)軸承故障成因、基本形式、振動(dòng)模型及故障特征頻率等內(nèi)容進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析;對(duì)已經(jīng)運(yùn)用在機(jī)車和動(dòng)車組滾動(dòng)軸承故障診斷領(lǐng)域的包括時(shí)域分析、共振解調(diào)、小波包分解和HHT等多種診斷方法做了簡(jiǎn)單介紹。
　　針對(duì)滾動(dòng)軸承早期故障特征難

2、以提取的特點(diǎn)，本文對(duì)基于集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和共振解調(diào)技術(shù)的自適應(yīng)滾動(dòng)軸承故障診斷方法進(jìn)行了改進(jìn)，結(jié)合峭度值提出了基于峭度值和互相關(guān)系數(shù)的EEMD重構(gòu)方法，結(jié)合小波包能量譜分析提出了基于快速峭度圖和小波包能量譜分析的確定帶通濾波器關(guān)鍵參數(shù)的方法。診斷方法流程如下:首先，對(duì)原始振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行EEMD分解得到一系列IMF分量，并利用峭度值和互相關(guān)系數(shù)進(jìn)行IMF分量的篩選和信號(hào)重構(gòu)，得到去噪增強(qiáng)的重構(gòu)信號(hào);之后，對(duì)重構(gòu)信號(hào)做快速峭度圖和小波包能量譜

3、分析，得到包含沖擊成分和能量最多的頻帶作為關(guān)鍵參數(shù)用于設(shè)計(jì)帶通濾波器并對(duì)重構(gòu)信號(hào)濾波;最后，通過希爾伯特(Hilbert)變換對(duì)濾波后的信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)解調(diào)得到Hilbert包絡(luò)譜，結(jié)合軸承故障理論特征頻率進(jìn)行譜分析，最終得到故障診斷結(jié)果。最后使用業(yè)界認(rèn)可的凱斯西儲(chǔ)大學(xué)軸承數(shù)據(jù)中心的滾動(dòng)軸承早期故障振動(dòng)信號(hào)對(duì)本文提出的診斷方法進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果證實(shí)了診斷方法的有效性。
　　最后本文在對(duì)動(dòng)車組實(shí)測(cè)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，以仿真方法建立

4、了動(dòng)車組走行部軸箱滾動(dòng)軸承單點(diǎn)故障振動(dòng)信號(hào)的數(shù)學(xué)模型，并以CRH380BL型動(dòng)車組走行部軸箱滾動(dòng)軸承為例，使用MATLAB軟件生成了軸承外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體及保持架分別發(fā)生單點(diǎn)故障時(shí)的振動(dòng)仿真信號(hào)，并對(duì)經(jīng)原方法和本文方法處理該仿真信號(hào)得到的診斷結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明原方法和本文改進(jìn)方法都能準(zhǔn)確地得出軸承故障診斷結(jié)果，但本文改進(jìn)方法的診斷效果在一定程度上優(yōu)于原方法;因此本文提出的改進(jìn)環(huán)節(jié)能更準(zhǔn)確地確定信號(hào)共振帶的范圍，保留、突出軸承