铁路轴箱轴承的可靠性

介绍了保证铁路轴箱轴承达到高可靠性要求的核心内容,重点以高速动车组轴箱轴承为例,对贯穿于其设计、制造、试验、应用等各个环节的可靠性进行了阐述.     

基于灰色BP神经网络的高速列车轴箱轴承温度预测方法

结合灰色模型所需数据量少和BP神经网络非线性映射能力较强的特点,建立了一种基于灰色BP神经网络的高速列车轴箱轴承温度预测模型.首先,用粒子群算法优化的灰色模型对轴温进行预测,并计算出预测值与实测值的残差;然后,以轴温、列车速度、运行时间、环境温度为BP神经网络的输入对残差序列进行校正;最后,将灰色预测值与残差校正值求和...     

高速列车轴箱轴承动力学分析

考虑实际运行工况,通过高速列车整车动力学仿真得到列车运行时轴箱轴承所受外载荷,建立某型高速列车轴箱所用双列圆锥滚子轴承三维动力学模型,对轴承进行动力学仿真,分析轴承滚子与其他元件的接触力、接触应力变化规律,分析保持架的运动稳定性。结果表明:滚子与内圈滚道接触状态最恶劣,两列滚子动力学性能具有显著差异,两列保持架质心运动趋于稳定,不会产生高频涡动现象,为高速列车轴箱轴承计算分析和应用提供依据。     

高速列车轴箱轴承稳态温度场分析

针对我国自主研发的某型高速列车行驶过程中发生轴箱轴承温度预警情况,探讨轴箱轴承的产热和传热计算,提出一种基于各滚动体受力大小的局部热源加载方式,利用ANSYS中Fluent模块建立轴箱轴承温度场有限元仿真模型和进行稳态温度场分析,并根据列车线上实测数据加以验证。结果表明:测温孔温度仿真值与实测值的误差为0.33%;轴箱箱体温度最高点位于轴箱测温孔部位;轴承温度由上而下成梯度递减,轴承顶端滚动体与内圈的接触区、两轴承内圈接触区上部温度较高。研究结果为深入研究列车运行工况参数对轴箱轴承温度场的影响规律、摸清轴箱轴承温度预警原因奠定了基础。     

包络谱稀疏指标盲滤波器的轴承状态监测

为了解决包络谱稀疏问题,提出了一种基于包络谱稀疏指标盲滤波器的轴承状态监测方法。提出的盲滤波器利用三种不同的稀疏性测度：l1/l2范数、霍耶指数和谱负熵导出,迭代优化过程的关键是利用Rayleigh商来更新滤波器系数,从而在不需要知道有关机械部件的特征故障频率等先验信息条件下,利用包络谱的稀疏性来跟踪振动信号中具有二阶循环平稳特征的故障。轴承数据集的实验结果表明提出的方法能够实现具有循环平稳特征的轴承故障跟踪,并且对滤波器长度具有良好的鲁棒性。     

高速列车轴箱轴承选型分析计算

为统一高速列车轴箱轴承的类型及接口尺寸,通过对不同高速列车轴箱轴承选型情况进行分析,根据SKF轴承计算方法,对三种不同滚子配置形式和接口尺寸的轴承进行额定寿命计算。结果表明,外径为240 mm的圆柱滚子轴承单元是高速列车轴箱用轴承的理想选择。     

高速列车轴箱轴承稳态温度场影响因素分析

针对我国某型高速列车发生的轴箱轴承温度预警问题,应用ANSYS建立轴箱轴承有限元仿真模型,依据各滚动体受力大小,分配轴承摩擦发热功率,使用FLUENT完成轴箱轴承稳态温度场分析,并利用实际监测数据验证模型的有效性。在此基础上,分析风向、注脂量对轴箱轴承温度场的影响,并采用正交试验法仿真分析风速、行车速度、环境温度对温度场的影响规律。结果表明,风向对轴箱轴承温度场的影响较小,注脂量为240 g时,测温孔温度与轴承最高温度高于220 g注脂量;风速、行车速度、环境温度对测温孔温度均有显著影响,影响程度由大到小依次为行车速度、环境温度、风速;测温孔温度与轴承最高温度随风速增加而降低,随行车速度、环境温度增加而增加,但风速和环境温度对轴承最高温度的影响较小。研究结果为轴箱轴承温度预警原因分析、合理设置测温传感器预警阈值提供了参考。     

高速铁路动车组轴箱轴承故障分析

高速铁路动车组轴箱轴承故障分析是识别故障风险和预防故障发生的重要依据。阐述了高速铁路动车组轴承的应用工况及其类型,归纳了轴箱轴承的主要故障类型,分析了轴箱轴承故障的主要原因,提出了基于全生命周期的故障风险防范措施,为我国轴箱轴承设计、制造和使用阶段的故障风险防范提供决策参考。     

状态监测方法

对设备的状态或性能进行监测,如其参数发生变化,这表明设备已显著恶化,就要采取相应的维修措施,这就叫状态监测维修。 状态监测的多数技术相当于故障诊断方法。故障诊断的牵涉面很广,有些方法只用于某些特殊的设备或某一特定的工业部门,本文只介绍比较通用的方法。     

风电轴承故障模式及诊断方法研究进展

轴承是风电机组中十分重要的承重部件,在长时间承受复杂的交变载荷后会发生故障,影响风电机组的正常运行。首先,对风电轴承的故障模式进行总结分析,在此基础上从定性和定量2个方面阐述了风电轴承故障诊断方法;然后,分析了监测技术和诊断方法的使用情况、主要思想以及各自的优缺点;最后,针对风电轴承故障研究的方向,提出了建立全面的风电轴承故障知识库,进行多层次耦合低速大型风电轴承的结构分析,建立点对点的风电轴承动态数据监测系统,加强风电轴承故障信息的早期发掘以及故障诊断方法的融合等建议。     

基于ABAQUS的列车轴箱轴承动力学分析

以列车轴箱轴承为研究对象,在给定的使用工况下推导出其所承受的径向载荷,针对不同等级轮轴转速,利用Newton-Rampson法求解出轴承内部的载荷分布规律,并根据Hertz接触理论给出了内、外滚道接触应力的理论解,讨论了转速变化对接触应力的影响,最后利用ABAQUS-explicit对简化轴承模型的动力学特性进行了求解,相关结果与实际工况基本吻合。     

风电机组轴承的状态监测和故障诊断与运行维护

对风电机组轴承的故障原因,已实际应用的轴承运行状态监测系统与方法进行了综述,并提出了维护的建议,预测了风电机组轴承故障诊断研究的方向和前景。     

铁路客车轴箱轴承接触润滑机理

基于铁路客车轴箱弹性系统多界面模拟平台,建立轴箱轴承弹性脂润滑模型,研究了不同运行工况下轴箱轴承的润滑性能及规律。结果表明:在给定工况条件下,铁路客车轴箱及轮轴变形会导致2套轴承径向接触载荷分布不均;在各影响因素中,轴挠曲对轴承润滑的影响较小,运行速度对润滑性能影响较大;随着载荷的增加,最小油膜厚度减小,最大润滑接触应力增大,可能导致边界润滑状态。     

基于嵌入式传感器的滚动轴承状态监测系统的研究

在滚动轴承状态监测与故障诊断系统研究中，采用嵌入式传感器的检测技术，有效提高检出信号的信噪比，为滚动轴承的早期故障等微弱信号的检测与诊断提供了一种新的方法。     

有限变工况特征迁移学习方法及其在高速列车轴箱 轴承故障诊断中的应用

以高速列车轴箱轴承为研究对象,提出了一种适用于有限数量变工况下的轴承故障诊断方法。该方法以有监督的学习模式构造自编码器,将不同工况下特征值集向参考工况下特征集做映射迁移,从而减弱由工况变化引起的轴承故障特征值改变的影响。再将迁移后的特征集输入由参考工况特征集预训练的基于卷积神经网络的故障诊断模型,实现变工况下轴承故障的诊断。凯斯西储大学轴承公开数据集和高速列车轴箱轴承数据集的试验结果表明,经监督式自编码器特征迁移后的轴承故障识别准确率有了较大提升,该方法能够较好的实现有限工况下的特征序列的迁移,解决工况变化带来的故障特征的畸变问题。     

基于Romax的铁路客车轴箱圆柱滚子轴承接触状态分析

基于Romax计算方法,分析了在给定工况条件下两套轴承运行游隙不同时,铁路客车轴箱圆柱滚子轴承滚子与内外滚道的接触载荷分布情况、滚子不同修形方式接触应力对比分析情况及对数修形滚子的接触应力曲线分析情况。分析结果表明,在给定工况条件下,铁路客车轴箱及轮轴变形会引起两个轴承径向接触载荷分布的不均匀性;随着游隙的增大,承载滚子数量逐渐减少,而最大接触力逐渐增大;对数曲线修形滚子在该工况下具有更好的承载能力。     

动车组轴箱轴承保持架动力响应与寿命分析

建立动车组整车动力学模型,通过仿真得到轴箱轴承在列车运行中所受的外载荷。建立轴箱轴承动力学和有限元模型,分析了径向载荷、转速以及轨道激扰对滚子和保持架之间的作用力、保持架应力的影响,基于Miner线性累积损伤理论预测保持架寿命,并基于ISO 281∶2007预测了整套轴承的寿命,结果表明：径向载荷对保持架应力的影响最小,随径向载荷增大,滚子和保持架之间的作用力及保持架应力稍有增加;转速对保持架应力的影响最为显著,随转速升高,滚子和保持架之间的作用力及保持架应力增大;轨道激扰的加入增加了滚子和保持架之间的作用力及保持架应力;轴箱轴承保持架寿命约为1 241.5×10⁴ km,满足使用要求。     

基于ANSYS/LS-DYNA高速列车轴箱轴承动力学分析与故障模拟

为了开发高速列车轴箱轴承的在线监测系统,合理布置振动传感器测点,进而完成轴承的实时故障诊断。施加了吻合实际工况合理的边界条件和载荷条件,在ANSYS/LS-DYNA中建立了高速列车轴箱轴承的动力学模型,并且仿真分析了高速列车轴箱轴承的动力学特性。进行了双列圆锥滚子轴承正常工作状态与滚动体表面剥落情况下的显示动力学运动仿真,并在运转工作状态下,将无故障轴承与滚动体表面剥落故障轴承的仿真信号进行了时域参数对比及利用小波包络谱频域对比。为进一步研究高速列车故障轴承的运动仿真与分析奠定一定基础。     

动车组轴箱轴承状态的声发射检测机理研究

声发射技术因具有高频、高灵敏度的感知能力,可应用于动车组轴箱轴承的状态监测和故障诊断,但目前尚缺乏轴承状态与声发射信号之间的机理性研究.以动车组轴箱轴承为研究对象,应用赫兹接触理论,基于微凸体随机分布假设,建立了轴承粗糙表面的接触模型;采用弹性力学理论,进行了轴承受载条件下的微凸体弹性变形分析;结合弹流理论,进而建立了...