文档介绍：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,避免生产安全事故的重要手段。因此,机车轴承故障诊断一直是受关注的一个课题。轴承故障诊断系统包含诊断信息的获取、故障特征信息提取和状态识别三部分,其中故障特征提取和状态识别是诊断的关键。本文提出将内禀模态奇异值分解和支持向量机相结合的方法实现机车轴承的故障诊断。运用经验模态分解虺艵椒ǘ灾岢姓穸藕沤行分解,将得到的若干个内禀模态函数简称形成初始特征向量矩阵,然后对该矩阵进行奇异值分解虺芐崛∑淦嬉熘底魑9障特征向量,并进一步根据支持向量机分类器的输出结果来判断机车轴承的工作状态和故障类型。论文介绍了机车轴承故障的成因、基本形式和振动模型;分析和讨论了轴承故障诊断的常用方法;研究了和幕驹理及其在轴承故障诊断系统的应用,借助实现了对轴承故障信号的分析和处理,完成了故障特征向量一奇异值的提取;通过分析建立了支持向量机分类器,实现了对轴承故障类型的识别,同时研究了分类器在小样本情况下的泛化能力。文中分别对机车轴承正常、内圈故障和外圈故障三种状态进行研究,实现了故障特征信息的提取和状态识别,仿真实验结果表明该方法的有效性和小样本情况下良好的泛化能力。关键词机车轴承,经验模态分解,奇异值分解,故障诊断,支持向量机,
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第一章绪论论文选题的背景及意义铁路系统是国民经济的重要支撑系统,随着我国铁路运输系统的不断提速,为充分保证机车车辆安全运行,必须提高列车走行部件安全可靠性,因为走行部次来看,走行部件故障可分为:新装或维修后设备故障高发期;设备正常运行后随机故障期;设备磨损后故障多发期。为避免机车车辆走行部件故障对铁路安全带来的影响,我国铁路系统一般采用定期维修和事后维修的方法。其缺点是“过剩维修汀安蛔阄蕖保斐纱罅咳肆ξ锪Φ睦朔眩椅薹ㄍ耆ū苊庖蚧党轴承作为机车的关键走行部件,也是列车上最容易发生故障的部件之一,其纹、润滑不良等谠擞弥谢岵寤鞑⒓铀僦岢衅@腿彼稹T诟咚佟⒅卦氐脑覆等重大行车事故。在开展设备的检测和诊断技术后,各级车辆检修部门对各种耆芬蛑岢泄收瞎卜⑸兄崾鹿件,给国家造成了重大的经济损失和社会影响。因此,开展机车轴承故障诊断有着重要的现实意义。机车轴承属于滚动轴承,与其他的机械零部件相比较,滚动轴承具有一个突出的特点,这就是其寿命离散程度非常大。即便是用同样的材料、同样的加工工率且蛭9龆岢械恼飧鎏氐悖谑导适褂弥杏械闹岢幸汛蟠蟪杓剖倜匆然完好地工作,而有的轴承远未达到设计寿命却已出现了各种故障。因此,若仅呆板地按照设计寿命对轴承进行定期维修,则势必造成如此一种情况:一方面,对超过设计寿命而完好工作的滚动轴承拆下来作为报废件处理,造成资源浪费;另一方面,对未达到设计寿命而出现故障的轴承,或是到定期维修时拆下来报废,使得机器在轴承出现故障后和拆下前这段时间罩工作精度下降,或是未到维修时限就出现了损伤加剧现象,导致整台机械发生严重故障。由此可见,对重要用途的轴承来说,定期维修不是很科学的,要随时进行工况的监测和故障的判别。研时、正确地对滚动轴承各种故障状态做出诊断或检测,预防或消除故障,提高设件的运行情况直接关系到机车运行的安全性。从机车车辆走行部件故障发生的频辆走行部故障引起的安全事故发生。装配的误差欢灾小⒉黄胶及运行过程中出现的各种故障闶础搿⒘行条件下,轴承故障会快速发展为燃轴、切轴这样的恶性故障,最终导致列车颠轴承故障高度重视,也形成了一整套轴承检修及运行状态监测较为完备的控制体系。尽管如此,每年仍有大量的轴承故障对行车安全构成重大威胁。据统计,艺、同样的生产设备、同样的操作工人加工出的一批轴承,其寿命也是相差悬殊,究有效的滚动轴承故障诊断方法,对其运行状态进行精确地诊断,一方面能够及硕士学位论文
机车轴承故障诊断的国内外研究现状开支,具有重要的现实意义。为核心的经典信号处理分析方法。其中振动参数探测法是目自订比较成熟的方法,输局装备部ㄔ窬趾统盗揪的宏观指导与积极推动下,铁道科学研究院、北京交通大学、中南大学与西南交通大学等院校、一些铁路局科研所、铁路测,己在机车和车辆上应用。铁道科学研究院世纪年代初丌发的备工作的安全性、可靠性和有效性,减少事故发生的机率;另一方面可以最大限度地发挥轴承的工作潜力,以便在允许的条件下延长滚动轴承的使用寿命,节约总的来说,对机车滚动轴承故障有效的诊断,不仅可以保证设备的安全运行,又可以获得良好的经济和社会效益。因此,机车滚动轴承的状态检测和故障诊断技术一直以来都是国内外科研工作者的研究重点之一。随着机车对轴承故障检测的可靠性和准确性等指标的要求越来越高,各国都在大力开展有关机车轴