[發(fā)明專利]一種活齒減速器故障定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310073096.X
• 申請(qǐng)日: 2013-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN103175687A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周余慶;李峰平;薛偉;馬光;鄭蓓蓉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 溫州大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M13/02
• 分類號(hào): G01M13/02
• 代理公司: 北京中北知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11253
• 代理人: 程春生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于活齒減速器領(lǐng)域，具體涉及一種齒輪減速器故障定位的方法。

背景技術(shù)

活齒減速器是一種傳動(dòng)裝置，具有傳動(dòng)比大、傳動(dòng)效率高、轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)、體積小、重量輕、噪聲小等一系列優(yōu)點(diǎn)，己經(jīng)被應(yīng)用于機(jī)械、紡織、鐵路、冶金、礦山、建筑和造船等領(lǐng)域。

隨著活齒減速器的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，常常由于本身故障問(wèn)題而影響其正常工作，較嚴(yán)重的就會(huì)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備損壞甚至整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程不能正常運(yùn)行，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如何準(zhǔn)確及時(shí)地識(shí)別活齒減速器運(yùn)行過(guò)程中萌生和演變的故障，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)安全運(yùn)行、避免重大事故具有重大意義。目前，針對(duì)減速器的故障診斷方法（如快速傅里葉變換FFT、時(shí)間序列分析、小波分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等）已有不少，但這些方法往往只選取了單個(gè)域（時(shí)域/頻域）的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)進(jìn)行特征分析，雖能在一定程度上識(shí)別故障但難以實(shí)現(xiàn)故障的準(zhǔn)確定位，更多的是依靠技術(shù)人員或工程師的經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷，耗時(shí)費(fèi)力且誤診率較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種準(zhǔn)確性更高的活齒減速器故障定位方法。

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種活齒減速器故障定位方法，包括以下步驟：

（1）采集活齒減速器在正常運(yùn)行狀態(tài)下的振動(dòng)時(shí)域信號(hào)；從振動(dòng)時(shí)域信號(hào)中截取連續(xù)的采樣數(shù)為n的不重疊的V組正常信號(hào)；并將每組時(shí)域信號(hào)的波形轉(zhuǎn)換成頻域分布；其中n和V均為大于1的正整數(shù)；

（2）分別計(jì)算V組正常信號(hào)數(shù)據(jù)的8個(gè)特征參數(shù)C₁～C₈，構(gòu)成觀測(cè)數(shù)據(jù)集C={C_vi}_V×8；對(duì)C做改進(jìn)的主分量分析處理，得到時(shí)頻主分量Y和載荷矩陣W；

（3）根據(jù)時(shí)頻主分量Y的χ²統(tǒng)計(jì)量U，構(gòu)建時(shí)頻主分量統(tǒng)計(jì)特征圖，并繪制出時(shí)頻主分量統(tǒng)計(jì)特征圖上的正常區(qū)域；

（4）采集活齒減速器在第一故障狀態(tài)下的振動(dòng)時(shí)域信號(hào)，從振動(dòng)時(shí)域信號(hào)中截取連續(xù)的采樣數(shù)為n的不重疊的V組故障信號(hào)；并將每組時(shí)域信號(hào)的波形轉(zhuǎn)換成頻域分布；

（5）分別計(jì)算V組故障信號(hào)數(shù)據(jù)的8個(gè)特征參數(shù)構(gòu)成觀測(cè)數(shù)據(jù)集對(duì)C^(b)做標(biāo)準(zhǔn)化處理后與載荷矩陣W相乘，得到第一故障時(shí)頻主分量Y^(b)；

（6）在時(shí)頻主分量統(tǒng)計(jì)特征圖上繪制由第一故障時(shí)頻主分量Y^(b)構(gòu)成的第一故障分區(qū)；

（7）按照步驟（4）-（6）所示的方法遍歷活齒減速器的所有故障狀態(tài)，在時(shí)頻主分量統(tǒng)計(jì)特征圖上得到若干個(gè)故障分區(qū)；

（8）采集活齒減速器在運(yùn)行狀態(tài)下的振動(dòng)時(shí)域信號(hào)；從振動(dòng)時(shí)域信號(hào)中截取連續(xù)的采樣數(shù)為n的不重疊的V組待診斷信號(hào)；并將每組時(shí)域信號(hào)的波形轉(zhuǎn)換成頻域分布；

（9）分別計(jì)算V組待診斷信號(hào)數(shù)據(jù)的8個(gè)特征參數(shù)C₁'～C₈'，構(gòu)成觀測(cè)數(shù)據(jù)集C'={C_vi'}_V×8；對(duì)C'做做標(biāo)準(zhǔn)化處理后與載荷矩陣W相乘，得到待診斷時(shí)頻主分量Y'；

（10）在時(shí)頻主分量統(tǒng)計(jì)特征圖上繪制由待診斷時(shí)頻主分量Y'構(gòu)成的待診斷區(qū)域；

（11）若待診斷區(qū)域位于正常區(qū)域內(nèi)，則判斷出活齒減速器無(wú)故障；若待診斷區(qū)域位于任意一個(gè)故障分區(qū)內(nèi)，則判斷出活齒減速器存在與故障分區(qū)對(duì)應(yīng)的故障類型；否則，活齒減速器存在未知故障。

步驟（2）中所述特征參數(shù)包括4個(gè)時(shí)域分布中的無(wú)量綱統(tǒng)計(jì)特征參數(shù)：

波形指標(biāo)：C1=xrmsx‾]]>峰值：C2=xmxrms]]>