机车轴承故障诊断系统的研究与设计

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1、分类号UDC密级编号Y992797十南大学·CENTRAI，SOUTHUNIVERSITY硕士学位论文论文题目机车轴承故障诊断系统的研究与设计学科、专业——塞迪焦：垦三堡垦摈劐一研究生姓名导师姓名及专业技术职务张涛危韧勇教授2005年4月10日曩：a!e：，。0驴，I』H、硬士学位论文摘要摘要在我国铁路行业，随着高速列车的不断涌现和铁路大提速的不断进行，对机车轴承状态实现准确检测显得十分重要；准确发现机车轴承故障，精确诊断故障类型，适时维修、更换，是提高机车轴承利用水平，避免出现机破、脱轨等严重生产安全事故的重要手段。．本文首先

2、简单介绍了机车轴承故障成因、基本形式、振动模型及故障特征频率等内容，然后详细研究了当前机车轴承故障诊断领域比较活跃的理论与方法。这些方法包括时频域参数指标诊断方法、希尔伯特共振解调诊断方法、基于小波包能量特征提取的诊断方法、基于小波变换模极大值传递性的诊断方法等。在方法研究的基础上，本文利用morlet小波是复值小波，其虚部是实部的Hilbert变换，频域波形为钟形的特征，提出了基于morlet组合小波的新型机车轴承故障诊断方法，该方法与时频域参数指标诊断方法相结合，能很好的完成机车轴承故障诊断。最后，本文中对振动加速度信号的提

3、取、振动加速度信号调理、多线程编程、串口通信、DLL动态链接库应用、GSM短信收发等应用技术进行了研究，完成机车轴承故障诊断系统软硬件平台的设计与调试，开发了JCZ-B新型机车轴承故障诊断系统。新型机车轴承故障诊断系统能从具有强背景噪声的机车轴承振动加速度信号中提取故障特征，实现机车轴承故障识别与故障类型自动辨别。为方便机务段信息管理，新型机车轴承故障诊断系统还增加了诊断数据无线传输的功能。新型机车轴承故障诊断系统克服了当前机车轴承检测中普遍存在的诊断精度不高、诊断设备不能分辨故障类型、检测结果对操作员素质过度依赖等问题，满足了

4、当前机车轴承诊断的新需求，随着该系统在全国的铁路行业推广应用，将产生良好的社会经济效益。关键词机车轴承，故障诊断，Morlet组合小波，软硬件，GsM硕士学位论文ABSnU岖TABSTRACTWiththehigh-speedtraincomingforthandtrainspeedincreasinginrailway，highprecisefaultdiagnosisoflocomotivebearingisbecomingmoreandmoreimportant．Accuratelyfindingbearingfaults

5、andrepairing01"replacingblooeybearingcanimproveapplicationlevelofthebearingandaviodtheaccidentssuchastrainshuttingdowninhalfwayandtrainderailment．Thispaperhasin仃oducedorigincauseofformationoflocomotivebeatingfaulKbasicform，vibrationmodelandfaultcharacteristicfrequenc

6、ybrieflyatfirst．Thenactivefaultdiagnosistheoryandmethodsatpresentofresearchfieldisstudiedwhichincludediagnosisbasedparametersoftime-frequencyfield，diagnosisbyHilbertResonance—Demodulationtechnology，diagnosisbasedenergyeigenvectorofwaveletpackageanddiagnosisbasedtrans

7、fercharacteristicofwavelettransfermodulusmaxima．InspiredbyMorletwaveletispluralexponentfunctionenvelopedbygausscurve，theimaginarypartofmorletwaveletistheresultofhilberttransformofrealpartandthewavefigureislikeasthefigureofbellinfrequencyfield,thenewmethodoflocomotive

8、bearingfaultdiagnosisbasedoncombinedmorletwaveletsisputforwardwhichcanfinishlocomotivebearingfaultdiagnosiswiththehandofparameterso