基于车辆总线和Laplace小波的机车轴承诊断系统.pdfVIP

第 33卷第 8期 铁 道 学 报 Vo1．33 NO．8 2011年 8月 JOURNALOF THE CHINA RAILWAY S0CIETY August 2011 文章编号 ：1001—8360(2011)08—0023—05 基于车辆总线和 Laplace小波的机车轴承诊断系统 杨江天 ， 赵 明元 (1_北京交通大学 机械与电子控制工程学 院，北京 100044； 2．中国北车集 团大 同电力机车有 限责任公司 ，山西 大 同 037038) 摘 要 ：为保证高速客运机车 的行车安全 ，开发基于车辆总线 的机车轴承故障诊断系统 ，通过车辆总线监测温度 和振动信号对机车走行部轴承进行早期诊断和预警 。给 出诊 断系统 的硬件结构 、软件功能与特点 。分析机车轴 承振动信号特征，针对故障轴承冲击响应 由一系列单边衰减振荡信号组成 ，轴承故障特征频率包含的能量少且 受到噪声干扰 的特 点，将 Laplace小波 引入轴承振动信号分析 ，提 出基于 Laplace小波相关滤波和包络谱分析提 取故 障特征频率的机车轴承诊断方法 。试验表 明，所开发 的系统有很强 的鲁棒性 ，能有效诊断机车走行部各种 类型的故 障。 关键词 ：机车；轴承 ；故障诊断；车辆总线 ；Laplace小波 中图分类号 ：U269．322 文献标志码 ：A doi：10．3969／j．issn．1001-836O．2011．08．004 FaultDiagnosisSystem forLocomotiveBearings BasedonVehicleBusandLaplaceW avelet YANG Jiang—tian ， ZHAO M ing—yuan (1．SchoolofMechanical，ElectronicandControlEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China 2．CNR DatongElectricLocom otiveCo． ，Ltd．，Datong037038，China) Abstract：Inordertoguaranteetherunningsafetyofthehigh—speedpassengerlocomotive，anovelvehicle—bus— basedfaultdiagnosticsystem forlocomotivebearingsisdeveloped．Bymonitoringrealtimetemperatureandvi— brationsignalsthroughthevehiclebus，initialfaultsofbearingsintherunninggearsofthelocomotivearediag— nosedandearlywarningsaregiven．Thehardwarestructure，softwarefunctionsandfeaturesofthediagnosis system arepresented．Furthermore，thecharacteristicsoflocomotivebearing vibration signalsareanalyzed． Takingintoconsiderationtheimpulseresponsesoffaultbearingsconsistofaseriesofexponentiallydecayingsi— nusoidsand the characteristicfrequencies offaultbearingsare atvery low energy levelsand can be easily maskedbynoises，thelap