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机械设计与制造 2010年第12期 55-57页

作者：刘胜荣杨咸启赵磊黄山学院信息工程学院黄山245021

介绍了货车轮对轴承退卸机的工作原理,根据退卸工序设计了退卸机液压系统,采用PLC为下位机、PC为上位机的模式实现了退卸机监控系统的设计,介绍了退卸机PLC控制系统及监控系统组态界面。

关键词：铁路货车滚动轴承系统设计 rolling contact 机监控系统 PLC控制系统组态界面液压系统模式实现轮对轴承工作原理工序设计下位机上位机

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基于稀疏表示以及图谱理论的故障诊断方法

振动．测试与诊断 2022年第3期42卷 549-555,620,621页

作者：刘新厂林建辉陈春俊孙琦成都工业学院汽车与交通学院成都644000 西南交通大学机械工程学院成都610031 轨道交通运维技术与装备四川省重点试验室成都610031

针对图傅里叶变换(graph Fourier transform,简称GFT)方法在提取轮对轴承故障特征信号的过程中,将信号中包含的部分噪声成分提取出来,从而对故障诊断结果产生影响这一问题,提出了一种基于稀疏表示以及图谱理论相结合的轮对轴承故障诊断... 详细信息

针对图傅里叶变换(graph Fourier transform,简称GFT)方法在提取轮对轴承故障特征信号的过程中,将信号中包含的部分噪声成分提取出来,从而对故障诊断结果产生影响这一问题,提出了一种基于稀疏表示以及图谱理论相结合的轮对轴承故障诊断方法。首先,根据具有局部损伤的滚动轴承振动信号特点构造合适的过完备字典库;其次,采用正交匹配追踪法求解系数实现对振动信号的稀疏表示;最后,通过图傅里叶变换方法将信号中含有的冲击分量集中到图谱域的高阶区域,从而对轮对轴承故障进行诊断。通过仿真数据以及试验数据处理结果,对提出方法的有效性进行了验证。

关键词：轮对轴承稀疏表示图傅里叶变换故障诊断

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类别增量学习及在滚动轴承故障诊断中的应用

类别增量学习及在滚动轴承故障诊断中的应用

作者：康金龙电子科技大学

学位级别：硕士

滚动轴承是大型机械设备的关键部件,这是因为滚动轴承的健康状态会影响整个大型机械设备的安全运转。一旦滚动轴承发生故障,则可能会导致设备宕机,带来不可估量的经济损失甚至安全事故。然而,由于严苛的工作环境以及其他一些不可控制的... 详细信息

滚动轴承是大型机械设备的关键部件,这是因为滚动轴承的健康状态会影响整个大型机械设备的安全运转。一旦滚动轴承发生故障,则可能会导致设备宕机,带来不可估量的经济损失甚至安全事故。然而,由于严苛的工作环境以及其他一些不可控制的因素,滚动轴承的失效概率高。因此,研究滚动轴承的故障诊断对保障设备性能和预防重大事故具有重大的工程价值和学术意义。随着计算机软硬件技术的发展,滚动轴承故障诊断越来越趋向于以人工智能技术为核心的智能诊断。然而,不管是传统的智能诊断方法还是基于深度学习的智能诊断方法,基本上都采用了批量学习的方式。这种学习方式会浪费大量的时间和计算资源。鉴于此,本文提出了一种新的基于单类分类器和分类器组合的类别增量学习方法框架。并且在该框架的基础上,围绕定转速和变转速下的滚动轴承智能故障诊断问题开展了一些研究工作。本文的主要内容及创新点如下:(1)为了解决定转速下滚动轴承智能故障诊断问题,本文提出了两种基于类别增量学习的故障诊断方法。第一个方法是基于支持向量数据描述理论,需要人工提取特征。它在训练样本到超球体中心距离的基础上构建了一种支持函数,该支持函数可以将多个类别下的支持向量数据描述模型组合用于滚动轴承多故障分类。第二个方法是基于降噪自动编码器理论,能够自动学习特征。它在训练样本经降噪自动编码器重构后的重构误差基础上构建了一种支持函数,该支持函数可以将多个类别下的降噪自动编码器组合用于滚动轴承多故障分类。在高速列车轮对轴承11种故障数据上的实验结果验证了所提出方法在诊断准确率方面具有优势。(2)为了解决变转速下滚动轴承智能故障诊断问题,本文也提出了两种基于类别增量学习的故障诊断方法。这两个方法分别是在(1)中所述两个方法的基础上,对其中数据预处理步骤加以修改。针对第一个方法,在数据预处理过程中增加了标准化和基于离散小波变换的信号分解两个步骤,使其可以提取变转速下的滚动轴承振动信号特征。针对第二个方法,在数据预处理过程中增加了标准化步骤,使其可以去除转速变化对重构误差计算的影响。在机械故障综合模拟实验平台采集的变转速下4种轴承故障数据上的实验结果验证了所提出的方法在诊断准确率方面具有优势。

关键词：轮对轴承增量学习智能诊断高速列车

高速列车轴承故障特征信号提取及诊断方法研究

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高速列车轴承故障特征信号提取及诊断方法研究

作者：彭凡西南交通大学

学位级别：硕士

滚动轴承作为高速列车关键组成部分之一,其工作状态在高速列车运行中起着至关重要的作用,每年世界各地由于滚动轴承而引起的列车事故造成了巨大的人员伤亡和经济损失,因此,本文针对滚动轴承的状态监测研发了一套滚动轴承故障诊断系统,... 详细信息

滚动轴承作为高速列车关键组成部分之一,其工作状态在高速列车运行中起着至关重要的作用,每年世界各地由于滚动轴承而引起的列车事故造成了巨大的人员伤亡和经济损失,因此,本文针对滚动轴承的状态监测研发了一套滚动轴承故障诊断系统,研究了轮对轴承声音信号的处理算法,采用小波去噪和希尔伯特-黄(HHT)的故障诊断方法。同时研究了齿轮箱轴承的振动信号处理方法,提出采用时域参数指标作为故障诊断方法;通过轴承跑合试验台实际采集的故障轴承的故障数据,验证了文中所提算法对实际采集信号的有效性。对于减少经济损失,防止列车事故发生,确保列车运行安全等方面具有比较重要的理论意义和应用价值。首先对滚动轴承的主要组成结构和轴承各部件的振动机理进行了研究,总结了轴承各部件故障产生的原因及采取的有效措施,并且对不同种类轴承(球轴承、圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承)的故障特征频率计算公式进行了归纳总结。同时,研究了常见的一些信号处理方法,分析了不同信号处理方法的优缺点,最终采用时域参数指标对振动信号进行诊断,利用傅立叶变换、小波去噪和HHT等方法对声音信号进行诊断。然后通过研究虚拟仪器技术,根据LabVIEW和MATLAB各自的优点,采用联合编程的模式开发滚动轴承故障诊断系统,系统具有轴承故障特征频率计算、时域参数指标判断、小波去噪和HHT等功能。最后进行滚动轴承运行试验,论文总共采用三套轴承模型数据,分别是球轴承、圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承模型,第一,采用6205球轴承数据验证小波去噪和HHT两种信号处理方法的可行性和正确性;第二,在中车轮对轴承跑合试验台进行26型圆柱滚子轴承的跑合试验,基于小波去噪和HHT对声音信号的处理,诊断出轴承含有内圈和滚子故障;第三,在中车齿轮箱轴承跑合试验台对R215圆锥滚子轴承进行跑合试验,通过时域参数指标的趋势判断不同维修等级的轴承故障情况。

关键词：轮对轴承齿轮箱轴承故障诊断时域参数指标小波去噪 HHT

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迭代辛几何模态分解的高速列车轴承故障诊断

振动工程学报 2020年第6期33卷 1324-1331页

作者：林森靳行王延翠中车青岛四方机车车辆股份有限公司技术中心山东青岛266111 西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

针对传统的SGMD方法存在的端点效应抑制和分解终止约束问题,提出了一种新的信号分解算法迭代辛几何模态分解(Iteration Symplectic Geometry Mode Decomposition,ISGMD)。ISGMD在SGMD的基础上,将迭代的方法引入分解过程中,确保每个分量... 详细信息

针对传统的SGMD方法存在的端点效应抑制和分解终止约束问题,提出了一种新的信号分解算法迭代辛几何模态分解(Iteration Symplectic Geometry Mode Decomposition,ISGMD)。ISGMD在SGMD的基础上,将迭代的方法引入分解过程中,确保每个分量所提取的重构轨迹信号为独立分量,并提出了新的约束条件。ISGMD可以有效地分解时间序列信号并在没有任何定义参数的情况下消除噪声,抑制模态混叠与端点效应。数值仿真信号分析结果表明,所提出方法进行时间序列分解能够准确有效地分解分析信号。应用所提方法对高速列车轴承复合故障进行诊断,并与同类方法进行比较,结果表明所提方法可以更好地对轴承复合故障进行诊断。

关键词：故障诊断轮对轴承辛几何模态分解非线性系统信号

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机车车辆的新型轴承

国外内燃机车 1999年第1期 28-33页

作者： Gottfried Kure 何文革

现代机车车辆所需的轴承要满足越来越高的要求。这种轴承以轴承单元的型式用于轮对和牵引电动机，并且能够装备用来测量转速和轴承温度的传感器。这种轴承要求尺寸空间小、重量轻、组成零件少，而且安装和维修更简便。电绝缘滚动轴承已... 详细信息

现代机车车辆所需的轴承要满足越来越高的要求。这种轴承以轴承单元的型式用于轮对和牵引电动机，并且能够装备用来测量转速和轴承温度的传感器。这种轴承要求尺寸空间小、重量轻、组成零件少，而且安装和维修更简便。电绝缘滚动轴承已经用于牵引电动机以及其它场合。一种击穿电压可达1000V的新型轴承已设计出来。

关键词：轮对轴承机车车辆滚子轴承电绝缘轴承

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实施全寿命周期管理提升铁路轴承可靠性

现代制造 2012年第24期 34-34,36,37页

作者：吕向伟铁姆肯（中国）投资有限公司

作为铁路车辆关健零部件的轮对轴承，其可靠性直接决定着车辆的运行和安全性能。

关键词：全寿命周期管理可靠性铁路轴承铁路车辆轮对轴承安全性能零部件

特征谱分析方法及其在列车轮对故障诊断中的应用

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湖南科技大学学报（自然科学版） 2008年第1期23卷 71-75页

作者：黄采伦周华张剑王靖邝艳菊湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湖南湘潭411201

鉴于列车轮对故障特征信息往往被淹没在背景噪声里,而一般频谱分析方法常因负载变化、转速波动而造成谱值模糊不准的缺点,提出了一种列车轮对故障在线诊断的特征谱分析方法,并根据列车轮对故障诊断的实际需要,研制了故障在线诊断特征谱... 详细信息

鉴于列车轮对故障特征信息往往被淹没在背景噪声里,而一般频谱分析方法常因负载变化、转速波动而造成谱值模糊不准的缺点,提出了一种列车轮对故障在线诊断的特征谱分析方法,并根据列车轮对故障诊断的实际需要,研制了故障在线诊断特征谱分析系统.阐述了该方法的原理、信号采样、信号处理以及特征谱泄漏抑制等问题.实际运用结果表明该方法比普通的频谱分析技术更为准确地描述了故障信号的特征,是一种可靠而有效的故障诊断方法.图5,参8.

关键词：特征谱分析整周期等角度采样轮对轴承故障诊断

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2m^3底侧卸矿车轮对的改造实践

矿山机械 2007年第6期35卷 136-137页

作者：赵志勇河北省矾山磷矿河北涿鹿075641

我矿井下运输采用HDCC-2-（6）2M^3型底侧卸矿车，年运矿量为60万t。自正式投产以来矿车轮对轴承的损坏情况逐渐频繁，使得我矿矿车轴承消耗量增大，轴承的拉矿成本单耗达3．23套／千t，远远高出正常水平和兄弟单位。在矿车发生故障后... 详细信息

我矿井下运输采用HDCC-2-（6）2M^3型底侧卸矿车，年运矿量为60万t。自正式投产以来矿车轮对轴承的损坏情况逐渐频繁，使得我矿矿车轴承消耗量增大，轴承的拉矿成本单耗达3．23套／千t，远远高出正常水平和兄弟单位。在矿车发生故障后如不能及时发现让矿车“带病”运行就会发生掉道事故，甚至会发生掉轮和翻车事故。而且往往是单台矿车发生故障影响整列矿车，一列矿车占道全中段的拉矿生产就得中断。矿车问题成了我矿生产系统中的“瓶颈”所在，严重影响了我矿的正常生产。

关键词：矿车轮对改造实践轮对轴承生产系统翻车事故故障影响井下运输损坏情况

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改进ILoG算子的故障检测方法

振动．测试与诊断 2020年第4期40卷 695-701,822,823页

作者：邓飞跃杨绍普宋文涛韩飞郝如江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石家庄050043 石家庄铁道大学机械工程学院石家庄050043

针对强背景噪声干扰下轮对轴承故障特征微弱、难以准确检测的问题,提出了一种自适应改进高斯拉普拉斯(improved Laplacian of Gaussian,简称ILoG)算子的微弱故障检测方法。ILoG算子滤波器具有优良的信号突变特征检测能力,将其用于轮对... 详细信息

针对强背景噪声干扰下轮对轴承故障特征微弱、难以准确检测的问题,提出了一种自适应改进高斯拉普拉斯(improved Laplacian of Gaussian,简称ILoG)算子的微弱故障检测方法。ILoG算子滤波器具有优良的信号突变特征检测能力,将其用于轮对轴承故障信号的冲击特征检测,同时利用水循环算法(water cycle algorithm,简称WCA)的寻优特性,并行搜寻筛选最佳的ILoG算子影响参数,通过对参数优化后ILoG算子滤波后信号做进一步包络解调分析,提取出轮对轴承微弱的故障特征信息。对实际轮对轴承外圈和内圈故障信号分析的结果表明,该方法可以有效检测出轴承微弱故障特征频率,故障检测效果优于小波阈值和多尺度形态学差值滤波方法。

关键词：轮对轴承微弱故障特征提取高斯拉普拉斯算子水循环算法