降速工况下滚动轴承微弱故障特征信号提取新方法

研究降转速工况下滚动轴承微弱故障特征信号的提取,提出了一种基于计算阶次分析、三次样条插值分析与包络谱分析相结合的新方法。基于滚动轴承微弱故障实验测得的降速工况下的转速信号和振动信号,首先对转速信号在时域内积分获得角位移-时间信号,再对该信号进行线性插值获得等角度间隔的角位移-时间信号,然后利用该时间序列对振动信号进行三次样条差值获得等角度间隔分布的重采样振动信号,最后对重采样振动信号进行包络分析及快速傅里叶变换获得阶次包络谱。通过对滚动轴承微弱故障实验信号分析,表明该方法能有效提取出滚动轴承微弱外圈故障和滚动体故障特征信息。该方法为轴承微弱故障特征信号提取提供了一种重要手段,具有广泛的应用前景。     

基于SALSA优化算法的变转速轴承故障特征稀疏表示方法研究

变转速工况下轴承等设备的关键部件出现故障后对设备的危害十分严重,而且此类工况下振动信号更加复杂。为了克服此类问题,引入分裂增广拉格朗日收缩算法建立变转速轴承故障特征稀疏表示方法,实现变转速下轴承故障冲击特征的准确提取。首先,基于变转速轴承故障振动响应模型,分析不同转速下轴承故障振动响应形态变化规律,构造Laplace小波基底过完备字典;然后运用分裂增广拉格朗日收缩算法实现故障信号的稀疏表示与重构,通过提取重构信号的特征阶次实现轴承的故障诊断。轴承故障诊断实例验证了所提方法在变转速工况下轴承故障诊断的有效性。     

轨道振动信号分析及故障诊断?

针对铁路安全运行问题,对钢轨振动分析、检测和故障识别进行了理论上的探讨。运用车辆轨道耦合动力学理论建立车辆轨道垂向模型,同时,结合相关标准设定车辆和轨道典型故障,分别求取车辆及钢轨在正常及故障工况下的振动响应。通过对振动信号的加速度功率谱的对比分析,识别出各种典型故障信号特征,为利用光纤检测试验提供理论依据。理论研究表明,在各种典型故障工况下,利用钢轨振动判别车辆走行部、钢轨故障具有可行性,尤其是容易识别轮轨接触区域故障,可以达到实时诊断和预警的目的,对提高铁路安全具有创新性意义。     

远程实时装载机液压系统故障监测的分析与研究

以装载机液压系统工作齿轮泵压力信号为对象,利用数字信号滤波、快速傅立叶变换为工具,分析并提取了油箱少油工况下该信号的故障特征量,为装载机液压系统其他工况下的故障特征量提取提供了参考.     

一类滚动轴承振动信号特征提取与模式识别

复杂工况下滚动轴承振动信号通常表现出强烈的非平稳性,而一些典型的故障特征往往容易被其他成分所掩盖,这为故障特征提取带来了很大的困难。针对这一问题,首先,提出一种基于同步压缩小波变换的滚动轴承信号特征提取方法,对多种工况下的滚动轴承振动信号进行分析,提取出能够有效反映滚动轴承工况的信号特征空间;其次,采用非负矩阵分解对信号特征空间进行精简和优化,提炼出用于滚动轴承故障诊断和模式识别的特征参数;最后,采用支持向量机对多种工况的滚动轴承振动信号进行分类。研究结果表明,与传统的时域特征参数提取方法相比,所提出的方法具有更高的分类准确率。     

基于SVM的转向架故障诊断技术研究

分析了我国当前转向架故障诊断的技术特点,通过小波包变换提取列车转向架故障工况的能量特征向量,同时结合列车振动信号的时频特征,提出一种基于多维特征SVM模型的列车转向架故障诊断方法。并通过滚动振动试验台实测的转向架故障运行工况数据,对比了SVM算法和BP神经网络的诊断性能,验证了该方法的可行性。研究表明:通过分析列车的振动信号,以时域特征和能量特征结合的特征向量,在支持向量机方法下能有效区分列车不同故障工况,与传统的BP神经网络相比,SVM模型的故障诊断正确率更高,可作为故障诊断的依据之一。     

齿轮故障的仿真分析与研究

在变速器智能化故障诊断过程中,传统的故障特征提取方法需要通过大量实验并结合理论分析完成,其存在周期长、成本高的问题。鉴于此,提出一种借助虚拟样机技术,通过仿真以快速提取故障特征信号的方法,即基于Solid Works构建的齿轮传动模型,利用ADAMS对其进行动力学仿真,模拟正常,轻微、中度磨损和断齿四种工况下的齿轮啮合过程,通过对比故障与正常工况下的特性曲线,得到相应故障特征。仿真结果符合齿轮振动机理,并且与实验数据相符,正确反映了故障齿轮实际啮合过程中的特征,从而验证了该方法的有效性。     

基于深度残差收缩网络的风力发电机齿轮箱故障诊断

提出了一种基于深度残差收缩网络的风力发电机齿轮箱故障诊断方法。首先，通过齿轮箱动力学模拟实验平台采集9种工况下的8种故障的振动信号；其次，对所采集的信号进行数据预处理，将其输入至深度残差收缩网络中训练；最后，利用反向传播算法不断优化网络参数，实现变工况下风力发电机齿轮箱故障的识别与分类。实验结果表明，所提方法在变工况场景下，可有效提取齿轮箱的故障特征并具有较高的识别准确率，证明了其在风力发电机齿轮箱故障诊断方面的可行性及有效性。     

无转速计下变工况滚动轴承故障特征量化表征提取

无转速计下变工况滚动轴承振动信号中各信号分量来源难以确定以及瞬时转频准确估计困难,而现有大多数研究依赖于已知转速并关注于时变冲击带来的频谱畸变,鲜有在无转速计变工况下开展轴承故障特征提取探究。提出无转速计下变工况滚动轴承故障特征量化表征提取方法,从振动信号希尔伯特包络中提取轴承故障特征,为定量描述各振动包络分量间关系,提出基于来源假设的特征模型与量化表征方法,利用同步压缩小波变换的时频重排与可重构特性,基于最大能量与最小曲率准则依次估计多时频脊瞬时频率,为降低广义解调后振动包络中干扰分量对量化结果的影响,提出基于选择性重构与广义解调的变工况下干扰抑制与平稳化重置方法。将所提方法用于仿真信号以及轴承振动数据分析,10 k长度信号包络分量在不同来源假设下的特征提取用时约为3 s,同时在无转速计下实现了对2 s内转速变化分别约为300 r/min和200 r/min的内圈故障轴承以及复合故障轴承的特征提取。     

基于符号动力学信息熵与SVM的液压泵故障诊断

针对泵车液压泵早期故障特征信号微弱、故障特征难以提取的问题,提出了一种基于符号动力学信息熵与支持向量机(support vector machine,简称SVM)的泵车液压泵故障诊断方法。分别模拟了液压泵9种故障状态,测取了各状态下多测点的振动信号样本值。利用时间序列的符号动力学信息熵,计算各振动信号的符号动力学信息熵Hk,确定了各状态下相应的信息熵特征向量。建立了不同状态特征向量训练集,再结合支持向量机对液压泵故障模式进行诊断与识别,测试结果准确率为98.71%。将该方法与改进的BP(back propagation,简称BP)神经网络诊断结果进行了对比,结果表明该方法的识别率更高,诊断时间更短,适用于现场液压泵故障的在线诊断。