复局部均值分解全矢包络技术及其在转子故障特征提取中的应用.pdf

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1、第52卷第7期2016年4月机械工程学报JOURNALOFM匝CHANICALENGINEERINGV01．52NO．7Apr．2016DoI：103901／JM匝．2016．07．069复局部均值分解全矢包络技术及其在转子故障特征提取中的应用术黄传金1孟雅俊1雷文平2韩捷2(1．中州大学机电与汽车工程学院郑州450044；2．郑州大学振动工程研究所郑州450001)摘要：为更全面提取转子故障特征，将全矢谱和复局部均值分解(Complexlocalmeandecomposition。CLMD)相结合，提出二元的全矢包络技术——CLMD全

2、矢包络技术。采用正交采样技术获取转子同一截面上互相垂直方向上的振动信号，并将其组成一个复数信号；运用CLMD将复数信号按能量从高到低的顺序依次分离出系列复乘积函数(Complexproductfunction，CPF)，并解调出CPF的复包络：由于故障特征主要在能量较高的CPF分量中，通过全矢谱技术融合前几阶CPF分量的包络信号，得到相应的全矢包络谱。仿真的调幅．调频信号分析结果表面，较之Hilbert解调，CLMD全矢包络技术可提取隐含的调频信息，而且不存在虚假的低频谱线。转子试验台模拟的基座松动信号、碰摩信号分析结果表明，较之单源信

3、息的包络谱，CLMD全矢包络技术提取的谱线特征更清晰、全面，而且根据全矢包络谱可有效区分基座松动引起的碰摩和单一碰摩故障。关键词：全矢谱；复局部均值分解；全矢包络谱：复乘积函数；复包络信号中图分类号：TP206FullVectorEnvelopeTechniqueBasedonComplexLocalMeanDecompositionandItsAppficationinFaultFeatureExtractionforRotorSystemHUANGChuanjinlMENGVajunlLEIWenpin92HANJie2(1．Ele

4、ctricalandMechanicalandAutomotiveEngineering，ZhongzhouUniversity,Zhengzhou450044；2．VibrationEngineeringInstitute，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001)Abstract：Abivariatefullvectorenvelopetechniqueisproposedbasedoncomplexlocalmeandecomposition(CLMD)，whichcombinesfullvector

5、spectrum(FVS)andCLMD，tOextractcomprehensiverotorfaultfeature．OrthogonalsamplingtechniqueisusedtoobtainthesaJllesectionoftherotorvibrationsignalinthedirectionperpendiculartoeachotherandeompositedthemtOacomplexsignal．Complexsignalisdividedintoseriesofcomplexproductfunction

6、s(CPF)followedindescendingorderbyenergyandthecomplexenvelopesignalofCPFisdemodulated．SincethefaultcharacteristiCSaremainlyconcentratedinthehigher-energycomponentoftheCPF,complexenvelopesignaloftheIn'stfewCPFcomponentbyFVSisfusedtogetcorrespondingfullvectorenvelopespectru

7、m．SimulationAM．FMsignalanalysisresultsshowthat．comparedwithHilbertdemodulation，CLMDfullvectorenvelopetechnologyextractsinformationofimpliedFM，butthereisnofalselow-frequencyspectrum．Analysisofthesignalofbaselooseandrubbingrotorfromrotortestrigshowthat,comparedwithsingle—S

8、OUl'Ceinformationenvelopespectrum，spectralfeaturesextractingbyCLMDfullvectorenvelopetechnologyarenotonl