轨道车辆齿轮箱故障诊断系统研究与开发

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1、第29卷第4期Vo1．29NO．42013年12月DeC．2013文章编号：1004—6011(2013)04—0057—05轨道车辆齿轮箱故障诊断系统研究与开发化凤芳，杨建伟，张福生。(1．太原科技大学机械工程学院，太原030024；2．北京建筑大学机电与车辆工程学院，北京100044)af摘要：对传感器采集的齿轮箱监测数据信号进行数学处理，先进行特征因子计算，如峰值、均值、北均方、偏度、峭度、峰值因子等，再进行高级分析，如傅立叶变换、希尔伯特变换、小波变换、倒频谱变京换等，通过这些处理后的数字图形可以帮助更好的进行故障诊断．通过振动诊断的时域分析方

2、法、建频域S分析方法、模糊诊断方法等识别和诊断故障，并建立故障诊断专家系统，用以实现智能故障筑0诊断．工关键词：齿轮箱；故障诊断；专家系统程Ⅲ中图分类号：U279．3+23；TH17；TH132．46文献标志码：A学g院e学gFaultDiagnosisSystemResearchandDevelopmentof报dRailVchicleGearbox∞HuaFengfang，YangJianwei，ZhangFushengm(1．SchoolofMechanicalEngineering，TaiyuanUniversityofScienceandTe

3、chnology，Taiyuan030024；2．SchoolofMechanical—ElectronicandAutomobileEngineering，BeijingUnirersityofCivilEngineeringandArchitecture，Beijing100044)Abstract：Inordertomathematicallyprocessthesignalsofgearboxfromsensoracquistition，thetimedomainandfrequencydomainofsignalshouldbecalcula

4、tedfirstly，forexample，thepeakvalue，meanvalue，meansquare，skewness，peakedness，peakfactorandSOon．Thentheadvancedanalysis，forexample，Flouriertransform，Hilberttransform，wavelettransform，cepstrumandSOon，shouldbeanalysed．Bymeansofdigitalimagestheycanhelpbettertodothefaultdiagnosis．Thro

5、ughthedomaincenalysis，frequencydomainanalysisandfuzzyalgorithmofvibration，theexpertsystemoffaultdiagnosisisestablished，anditcanbeusedtoperformtheintelligenttroublediagonosis．Keywords：gearcase；faultdiagnosis；expertsystem轨道列车走行部齿轮箱的故障一般表现在：齿面磨损、齿面疲劳剥落、齿面胶合和划伤、弯曲疲劳1数据采集与故障诊断系统与断齿等．

6、齿轮传动装置在工作过程中会产生内部激振力和外部激振力，使齿轮系统产生振动、发出噪1．1数据采集监测系统声．振动信号反映了齿轮系统的运行状态，对振动根据齿轮箱发生故障的振动，采用振动传感器信号进行采集、分析，可以对齿轮传动装置进行监测对齿轮箱的状态进行实时监测，实现对故障发生的和诊断Jl48．早期、中期和晚期全过程的监测与记录．研究分布收稿日期：2013—11—25基金项目：“十二五”国家科技支撑计划(2011BAG01B05)作者简介：化凤芳(1988一)，男，硕士研究生，研究方向：车辆工程一诊断显示一一数据分析一一数据仔储=数据接入一第4期化凤芳等：

7、轨道车辆齿轮箱故障诊断系统研究与开发59障，但无法判断故障的类型，确定故障部位．进行简易诊断的目的是迅速判断齿轮是否处于正常工作状态，是否应对处于异常工作状态的齿轮箱进一步进行精密诊断分析或采取其他措施．当然，在许多情况下，根据对振动的简单分析，也可判断出一些明显的故障．3故障的判定方法和分析方法3．1故障诊断的判定方法齿轮的简易诊断包括噪声诊断法、振动诊断法以及冲击脉冲(SPM)诊断法等，最常用的是振动诊断法．根据判定指标和标准不同，又可以分为绝对图3车载分系统结构图值判定法和相对值判定法．3．1．1绝对值判定法绝对值判定法是利用在齿轮箱上同一测点部

8、位测得的振幅值直接作为评价运行状态的指标．用绝对值判定法进行齿轮状态识别，必须根据I尘鎏坌塑l