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滚动轴承故障非接触多传感器声信号融合方法

振动与冲击 2012年第16期31卷 188-192页

作者：张颖苏宪章刘占生哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001 东北石油大学机械科学与工程学院大庆163318

针对移动滚动轴承非接触声发射检测中,一个故障源信号可能被多个传感器采集,致使这些声信号包含故障信息不完整且存在重叠的问题,综合考虑声波传播理论、多传感器声信号时差关系、滚动轴承典型故障撞击频率等,建立滚动轴承故障非接触多... 详细信息

针对移动滚动轴承非接触声发射检测中,一个故障源信号可能被多个传感器采集,致使这些声信号包含故障信息不完整且存在重叠的问题,综合考虑声波传播理论、多传感器声信号时差关系、滚动轴承典型故障撞击频率等,建立滚动轴承故障非接触多传感器声信号融合方法。建立滚动轴承故障非接触多传感器声发射检测试验台,分别采集移动滚动轴承滚动体、外圈和内圈故障声信号。采用融合方法对同声源信号进行处理,利用信号相似理论证明了融合信号与故障源信号的相似程度高于各传感器声信号。采用声发射累计撞击计数法对融合处理后的滚动轴承不同故障声信号进行分析。结果表明,该融合算法能有效地处理多传感器接收的同声源信号,可利用融合后信号进行准确的故障识别。

关键词：滚动轴承故障非接触声发射多传感器融合信号相似理论撞击计数

滚动轴承故障非接触多传感器声信号融合及诊断技术研究

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滚动轴承故障非接触多传感器声信号融合及诊断技术研究

作者：苏宪章东北石油大学

学位级别：硕士

滚动轴承是各工业领域的基本元件，在各类机械设备中扮演着重要的角色。滚动轴承的故障诊断方法有很多种，如红外轴温探测法、振动信号分析法、润滑油液分析法等，这些方法各具特色，都能够对常见的滚动轴承故障类型做出有效判断。但这... 详细信息

滚动轴承是各工业领域的基本元件，在各类机械设备中扮演着重要的角色。滚动轴承的故障诊断方法有很多种，如红外轴温探测法、振动信号分析法、润滑油液分析法等，这些方法各具特色，都能够对常见的滚动轴承故障类型做出有效判断。但这些方法由于自身特点及使用环境的限制，都不能有效地诊断滚动轴承早期故障。另外，在役滚动轴承往往处于移动状态，移动中滚动轴承运行状态的监测是各工业领域的技术难题。为了保证机械设备安全、平稳的运行，降低事故的发生率，本文研究了基于周期性非接触声发射信号的滚动轴承故障诊断方法，目的在于完善滚动轴承故障诊断技术，为滚动轴承状态监测奠定基础。搭建了滚动轴承故障非接触多传感器声发射检测试验台，对移动中带有滚动体、内圈、外圈故障的滚动轴承，分别进行了不同转速、不同移动速度的故障声发射信号采集。研究了形态学滤波技术，根据滚动轴承各类故障声发射信号的特点，找到了合适的结构元素并对各组试验数据进行了形态学滤波处理，剔除了低频、高频噪声等干扰信息，为后续数据分析扫清了障碍。针对多传感器采集时信号重叠和不完整问题，根据声发射撞击信号时差和传感器阵列几何关系建立同声源信号判别公式，以及多传感器同声源信号融合算法，对各组试验信号进行了辨识融合处理，处理结果表明融合信号与故障源信号的相似程度高于各同声源信号。提出了基于周期性声发射撞击计数的滚动轴承故障诊断方法和基于周期性声信号特征参数的滚动轴承故障诊断方法。前者利用滚动轴承故障融合信号的数量与声发射累计撞击计数的对应关系诊断滚动轴承故障;后者通过计算滚动轴承故障周期性声信号的波形特征参数诊断滚动轴承故障。诊断结果表明前者在小周期测试时精确度较高，多周期测试时存在一定的误差，但在可承受范围以内;后者由于是对周期性声信号进行处理，排除了个别非故障源信号的干扰，因而具有较高的准确率。两种方法均可用于滚动轴承早期故障判断，并有效区分故障类型。

关键词：声发射滚动轴承故障诊断非接触多传感器融合

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旋转机械参数图形多尺度多结构元边缘检测

中国机械工程 2013年第23期24卷 3176-3180页

作者：张颖刘占生苏宪章东北石油大学大庆163318 哈尔滨工业大学哈尔滨150001 中海油安全技术服务有限公司天津300456

以旋转机械振动信号参数图形为研究对象,在600 MW模化汽轮机转子试验台上完成了转子正常、转子不对中和轴承松动故障的实验研究,得到了相应的振动参数三维图形。对不同故障的振动参数三维图形进行了二维灰度转化及图形预处理;依据多尺... 详细信息

以旋转机械振动信号参数图形为研究对象,在600 MW模化汽轮机转子试验台上完成了转子正常、转子不对中和轴承松动故障的实验研究,得到了相应的振动参数三维图形。对不同故障的振动参数三维图形进行了二维灰度转化及图形预处理;依据多尺度滤波增强处理方法滤除了参数图形的噪声,增强了有用信息;利用多结构元边缘检测算子对参数图形进行了边缘检测。结果表明:多尺度多结构元边缘检测方法抗噪能力强,能够在滤除旋转机械振动信号参数图形中噪声的同时,有效地提取图形的边缘特征,适用于环境噪声较为复杂的旋转机械状态监测。

关键词：旋转机械参数图形多尺度多结构元数学形态学边缘检测

基于周期性声发射撞击计数的滚动轴承故障诊断

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轴承 2011年第6期 38-41页

作者：张颖苏宪章刘占生哈尔滨工业大学哈尔滨150001 东北石油大学黑龙江大庆163318

分析滚动轴承不同类型故障特征频率与声发射累积撞击计数间的内在联系,建立基于周期性声发射累积撞击计数的滚动轴承故障诊断方法。采用非接触式声发射测试技术,对工作状态下滚动体、外圈和内圈故障分别进行测试及分析,试验结果证明了... 详细信息

分析滚动轴承不同类型故障特征频率与声发射累积撞击计数间的内在联系,建立基于周期性声发射累积撞击计数的滚动轴承故障诊断方法。采用非接触式声发射测试技术,对工作状态下滚动体、外圈和内圈故障分别进行测试及分析,试验结果证明了周期性声发射撞击计数与滚动轴承故障特征频率间的定量关系。依据此方法可对滚动轴承故障进行早期诊断。

关键词：滚动轴承故障非接触式声发射检测撞击计数特征频率早期诊断