[發明專利]一種用于印刷單元的滾動軸承故障診斷方法

有效

• 申請號: 201811523958.3
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109374299B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 徐卓飛;石玉霞;李恒;賈孟浩;陳偉
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G01M13/045
• 分類號: G01M13/045
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 談耀文

1.一種用于印刷單元的滾動軸承故障診斷方法，其特征在于：具體操作步驟如下：

步驟1：在印刷機單元滾動部件的兩端選擇位置分別安裝加速度傳感器，利用加速度傳感器獲取印刷單元滾動部件兩側附近的振動信號；

步驟2：對采集到的振動信號進行經驗模式分解后得到IMF分量，對IMF分量進行符號化計算，將全部的極大值設為1，全部的極小值設為-1，處理完的IMF分量稱為歸一化極值序列(1)；

步驟3：將歸一化極值序列(1)中非極值點的數值全部設置為0，即為置零極值序列(2)；將置零極值序列(2)中相鄰的極小值、極大值之間置零點的數量記下來，組成的新序列稱為極值間隔序列(3)，并用N(k)表示，其中，N(k)表示從第k個極值點到第k+1個極值點之間間隔點的數量，其中間隔點的數量和置零點的數量是一樣的；

所述極值間隔序列(3)的熵值稱為間隔序列熵(4)，一組IMF分量對應的一組間隔序列熵(4)稱為間隔序列熵組(5)；

步驟4：訓練輸入印刷單元的信號使用步驟1-3所述的方法分別計算它們的間隔序列熵組(5)，得到比對信號的極值間隔序列熵組，所述比對信號包括正常信號和故障信號，所述故障信號類型包括內圈故障、外圈故障、滾子故障、復合故障；

步驟5：將待檢測信號采用步驟1-3所述的方法分別計算得到相應的待檢測信號間隔序列熵組，進而得到待檢測信號極值間隔序列熵組，將待檢測信號極值間隔序列熵組與步驟4獲得的比對信號的極值間隔序列熵組進行比對匹配，如果待檢測信號極值間隔序列熵組與比對信號的極值間隔序列熵組相近，則判斷待檢測信號與該比對信號屬于同類。

2.根據權利要求1所述的一種用于印刷單元的滾動軸承故障診斷方法，其特征在于，步驟1中所述加速度傳感器位置選取時應當遵循如下原則：安裝在承載轉動部件的墻板上，接近轉動部件兩端軸承位置，距離為1～5厘米范圍，所述轉動部件包括如印版滾筒、壓印滾筒、橡皮滾筒、墨輥、水輥、導向輥。

3.根據權利要求1所述的一種用于印刷單元的滾動軸承故障診斷方法，其特征在于：步驟3所述間隔序列熵(4)計算如式(4)所示，記為En：

其中，p_i是間隔序列中數值為i的點出現的概率值，n為間隔序列中的最大數值。

4.根據權利要求1所述的一種用于印刷單元的滾動軸承故障診斷方法，其特征在于：步驟5所述的比對匹配是依據比對參數D實現，其計算如下：

先對待檢測信號的間隔序列熵組進行歸一化計算，歸一化區間為0-1范圍，得到歸一化后的極值間隔序列熵組A_m；再對正常信號或者故障信號的間隔序列熵組進行歸一化計算，歸一化區間為0-1范圍，得到歸一化后的極值間隔序列熵組B_m，當D越小，說明A_m和B_m越接近同類信號，在應用中當計算結果D小于0.08時，判斷待檢測信號和正常信號或故障信號屬于同類信號。