[發明專利]一種機械振動特征指標提取方法、系統及裝置

有效

• 申請號: 201711202917.X
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN108151869B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 白允東;熊強
• 申請（專利權）人: 廣州航新航空科技股份有限公司;西安交通大學
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

1.一種機械振動特征指標提取方法，其特征在于，包括提取齒輪特征指標的步驟，所述提取齒輪特征指標的步驟具體包括：

獲取機械原始振動信號；

對機械原始振動信號進行時域同步平均處理，從而得到時域同步平均信號；

獲取時域同步平均信號的頻譜；

根據時域同步平均信號，獲取第一齒輪特征指標集，所述第一齒輪特征指標集包括時域同步平均信號的時域特征參數；

根據時域同步平均信號以及時域同步平均信號的頻譜，獲取第二齒輪特征指標集，所述第二齒輪特征指標集包括從時域同步平均信號的頻譜中獲取得到的第一頻譜參數和/或時域同步平均信號的進階特征，所述時域同步平均信號的進階特征為將第一頻譜參數與時域同步平均信號的時域特征參數進行運算后得到的結果；

所述時域同步平均信號的時域特征參數包括以下至少一個：時域同步平均信號的均方根、時域同步平均信號的平均幅值、時域同步平均信號的方根幅值、時域同步平均信號的峭度、時域同步平均信號的波形指標、時域同步平均信號的峰值因子、時域同步平均信號的脈沖指標、時域同步平均信號的裕度指標、時域同步平均信號的峭度指標；

所述第一頻譜參數包括以下至少一個：一階旋轉頻率、二階旋轉頻率、一階嚙合頻率、二階嚙合頻率；其中，所述一階旋轉頻率為時域同步平均信號的頻譜中的第一條譜線的幅值；所述二階旋轉頻率為時域同步平均信號的頻譜中的第二條譜線的幅值；所述一階嚙合頻率為時域同步平均信號的頻譜中的第X條譜線的幅值；所述二階嚙合頻率為時域同步平均信號的頻譜中的第2X條譜線的幅值；所述X為齒輪齒數；

所述時域同步平均信號的進階特征包括以下至少一個：品質因數、邊頻帶因子；

所述品質因數的計算公式為：

式中，FMO為品質因數，PP_x為機械原始振動信號對應的時域同步平均信號的最大峰峰值；P_n為齒輪嚙合頻率第n次諧波的幅值；H為頻域范圍內的諧波總數；

所述邊頻帶因子的計算公式為：

式中，SLF為邊頻帶因子，是一階齒輪嚙合頻率的左一階邊頻帶幅值；是一階齒輪嚙合頻率的右一階邊頻帶幅值；TSA_RMS是時域同步平均信號均方根值。

2.根據權利要求1所述的一種機械振動特征指標提取方法，其特征在于，所述提取齒輪特征指標的步驟具體還包括：

根據機械原始振動信號，獲取第三齒輪特征指標集，所述第三齒輪特征指標集包括機械原始振動信號的時域特征參數。

3.根據權利要求1所述的一種機械振動特征指標提取方法，其特征在于，還包括提取軸特征指標的步驟，所述提取軸特征指標的步驟具體包括：

獲取機械原始振動信號；

對機械原始振動信號進行時域同步平均處理，從而得到時域同步平均信號；

獲取時域同步平均信號的頻譜；

根據時域同步平均信號的頻譜，獲取軸特征指標集，所述軸特征指標集包括從時域同步平均信號的頻譜中獲取得到的第二頻譜參數。

4.根據權利要求1所述的一種機械振動特征指標提取方法，其特征在于，還包括提取軸承特征指標的步驟，所述提取軸承特征指標的步驟具體包括：

獲取機械原始振動信號與軸承尺寸參數；

對機械原始振動信號依次進行希爾伯特變換和諧波小波濾波處理，從而獲得消噪信號；

獲取消噪信號的頻譜；

根據機械原始振動信號與軸承尺寸參數，計算軸承故障特征頻率；

根據消噪信號，獲取第一軸承特征指標集，所述第一軸承特征指標集包括消噪信號的時域特征參數；

根據消噪信號的頻譜以及軸承故障特征頻率，獲取第二軸承特征指標集，所述第二軸承特征指標集包括軸承故障特征頻率在消噪信號的頻譜中對應的幅值。

5.根據權利要求4所述的一種機械振動特征指標提取方法，其特征在于，所述提取軸承特征指標的步驟具體還包括：

根據機械原始振動信號，獲取第三軸承特征指標集，所述第三軸承特征指標集包括機械原始振動信號的時域特征參數。