基于微分改进的EMD滚动轴承局部故障诊断-论文.pdf

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1、第38卷第1期南京理工大学学报Vo1．38No．12014年2月JournalofNamingUniversityofScienceandTechnologyFeb．2014基于微分改进的EMD滚动轴承局部故障诊断郑小霞，叶聪杰，符杨(上海电力学院自动化工程学院，上海200090)摘要：为了提高滚动轴承的故障诊断可靠性，该文针对传动系统滚动轴承局部故障分析了其滚动轴承故障特征及其故障演化过程。运用微分的方法对传统的经验模式分解(Empiricalmodedecomposition，EMD)在滚动轴承故障诊断中出现的混

2、波问题并进行改进，通过提高其高频分量的能量比进行更好的故障分量提取，并结合Hilbert变换后的包络谱分析完成对滚动轴承故障类型的分析判断。仿真结果表明：基于微分方法改进的经验模式分解(Differentialempiricalmodedecomposition，DEMD)能在一定程度上解决混波问题，同时结合包络谱分析可以提高故障分析的准确性。关键词：滚动轴承；故障诊断；混波；经验模式分解；包络谱分析中图分类号：TM307文章编号：1005—9830(2014)01—0059—06Localizedfaultdiag

3、nosisofrollingbearingusingdiferentialimprovedEMDZhengXiaoxia，YeCongjie，FuYang(DepartmentofAutomationEngineering，ShanghaiUniversityofElectricPower，Shanghai200090，China)Abstract：Inordertoimprovethefaultdiagnosisreliabilityofrollingbearing，thelocalizedfaultchar—ac

4、teristicsandevolutionprocessofrollingbearingindrivingsystemareanalyzed．Withthedifferentialmethod，themode—mixingsituationoftraditionalEmpiricalModeDecomposition(EMD)duringthefaultdiagnosisofrollingbearinggetsimproved．Thismethodcanbetterextractfaultcomponentsbyen

5、hancingtheenergyratioofhigh~equencycomponentandcancombineHilbea—transformedenvelopespectrumanalysistocompleteanalyticaljudgementofrollingbeating’Sfaulttype．TheresultsrevealthattheDifferentialEmpiricalModeDecomposition(DEMD)andenvelope收稿日期：2013—06—06修回日期：2013—07

6、—17基金项目：国家“863”计划资助项目(2012AA051703)；上海市电站自动化技术重点实验室项目(04DZ05901)；上海市教委科研创新资助项目(Z2010—64)作者简介：郑小霞(1978一)，女，博士，副教授，主要研究方向：风力发电故障诊断与运行维护，E—mail：zxxkx@126．con。引文格式：郑小霞，叶聪杰，符杨．基于微分改进的EMD滚动轴承局部故障诊断[J]．南京理工大学学报，2014，38(1)：59—64．投稿网址：http：／／njlgdxxb．paperonce．org60南京理工

7、大学学报第38卷第1期spectrumanalysisarefeasibleinfaultdiagnosisofrollingbearing．Keywords：rollingbeating；faultdiagnosis；mode-mixing；empiricalmodedecomposition；envelopespectrumanalysis滚动轴承作为电机传动系统中的重要旋转部件，是机械设备主要的故障源之一。它的运行状滚动轴承局部故障特征态会直接影响到整个电机的工作效率、可靠性以及寿命。目前滚动轴承的故障检测主要

8、是基于振电机传动系统中的滚动轴承的材料缺陷，制动分析以及声发射和油液分析¨J。其中振动分作过程中的加工装配不当和后期运行过程中可能析通过分析传动系统中旋转机械如齿轮、轴承等出现的润滑不良造成的磨损，异物的进入，过载以及水分和腐蚀性气体造成的腐蚀等情况都会造成的振动频率、振动幅度和振动随时间转速的变化滚动轴承的失效。失效形式有磨损、剥落、裂纹、等