轴承故障实时监测系统的设计与应用研究

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1、⑧中国近代第一所大学FOUNDEDIN1895天拳大兽TIANJlNUNIVERSlTY硕士学位论文I学科专业：作者姓名：指导教师：张志刚王鳢搓熬量天津大学研究生院2005年1月中文摘要机械故障诊断技术是一门通过研究和掌握设备的运行状态、识别设备的异常表现而达到早期发现设备潜在故障并预报故障发展趋势的技术。目前故障诊断技术已经获得了飞速发展，但在我国，铁路客车轴承故障监测方式还比较落后。研究开发一种经济、有效的客车轴承故障监测系统对提高铁路客车运行可靠性和保障人身安全至关重要。本论文以客车滚动轴承作为应用研究对象，在对轴承故障实时监测与故障诊断技

2、术的有关理论和方法研究的基础上，将对客车轴承故障实时监测系统的体系结构和具体实现、信息集成技术及轴承故障信号处理中面临问题做更进一步的讨论。在此基础上，文中由对单一对象和模型的具体化研究，进而研究轴承故障诊断的系统体系结构和功能模块实现的实施方案，主要研究内容包括：(1)针对滚动轴承故障信号，通过对滚动轴承故障机理、滚动轴承故障信息检测技术的研究，综合比较各种故障诊断方法，提出可行的故障诊断方案：采用共振解调技术和振动信号频谱分析法，并结合温度法检测冲击信号的周期特征，对其检测原理和检测效果进行了深入分析；(2)研究设计了监测系统的体系结构及具体

3、的功能模块：(3)采用先进的数字信号处理芯片实现快速傅立时变换，提高了系统的实时性；(4)设计客车轴承故障实时监测系统，包括软件和硬件电路的设计调试；(5)提出了监控系统与上位机通讯的新方案。关键词：轴承故障诊断，状态监测，共振解调，频谱分析，信号处理ABSTRACTMechanicalfaultdiagnosistechnologymainlyresearchesonworkingconditionandidentifiesabnormalstatesoftheequipmentsinordertodetectpotentialfaultand

4、predictthefaulttrend．Inthesedays，faultdiagnosistechnologyhasdevelopedrapidly,butinourcoantry,monitoringwaysofthetrain’Sbearingfallbehind．ItisSOimportantandnecessarytodevelopaneconomicalandavailablesystemtoinsurethesafetyofruimingtrainsandpassengers．Basedonthetheofiesandstudie

5、sofreal-timemonitoringandfaultdiagnosis，thispaperfoClLsesonrollingelementbearingsoftrain。AISOtrain’Sfaultdiagnosisandreal-timemonitoringsystem，informationintegratedtechnologyandotherrelatedproblems谢llbefurtherdiscussedinthepaper．Besidesthat,thepaperwilldevelopfromspecificstud

6、yofsinglemodelandobjecttotherealizationofsystemarchitectureandfunctionmodulesofbearing’Sfaultdiagnosisdevices．Itincludes：(1)Astofaultinformationofrollingclementbearings，thispaperhasstudiedanddiscussedfaultmechanismandfaultsignaldetectionofrollingelementbearings，comparedwithso

7、mefaultdiagnosismethodsanddesignedafeasiblefaultdiagnosisproject．Thisprojectdetectsperiodicsignatureofimpactsignalbyusingresonancedemodulationtechnology,frequencyspectrumanalysisofvibrationsignalandtemperaturemeasurementmethod0fbearings．Italsofnl恤erstudiesthedetectionprincipl

8、esandresults．(2)Designmonitoringsystemarchitectureanddevelopspecific