变转速工况下基于快速谱平均峭度图的列车轮对轴承故障诊断

作     者：刘文朋 杨绍普 刘泽潮 刘永强 顾晓辉 LIU Wenpeng;YANG Shaopu;LIU Zechao;LIU Yongqiang;GU Xiaohui

作者机构：石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学机械工程学院河北石家庄050043 

出 版 物：《铁道学报》 (Journal of the China Railway Society)

年 卷 期：2024年第46卷第5期

页      面：38-47页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(12032017,12002221,12272243) 河北省高等学校科学技术研究项目(QN2023071) 中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划(N2021J032) 河北省重点研发计划(20310803D) 河北省自然科学基金(A2022210022)。 

主　　题：轮对轴承 故障诊断 变转速 平均峭度 迭代广义解调 

摘      要：由于受到轮轨激励的干扰,轮对轴承故障特征易被背景噪声所淹没,且在变转速模式下故障特征具有时变性,进一步加剧了提取难度。为此,提出一种基于快速谱平均峭度图的列车轮对轴承故障特征提取方法。根据频谱趋势将频谱划分为若干子带,采用Meyer小波构造带通滤波器,计算每个窄带滤波信号的平均峭度并构造快速谱平均峭度图;选取最优频带进行解调,消除背景噪声的影响;通过相位函数对滤波信号进行迭代广义解调,解决时变故障冲击间隔带来的频谱模糊问题。仿真和试验分析结果表明所提方法有效克服了强背景噪声和时变故障特征的干扰,为变转速工况下轮对轴承故障特征提取提供了新的解决策略。