[發明專利]一種走行部軸承故障診斷方法、裝置及系統

在審

• 申請號: 202110012078.5
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112781877A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 戴計生;李雪江;張中景;朱文龍;江平;楊家偉;徐海龍;詹彥豪;唐黎哲;曾威嶂;趙明偉;張士強;李珊
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04;G01M13/045;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李婷婷

1.一種走行部軸承故障診斷方法，其特征在于，包括：

對獲取的多個待融合數據進行預處理，所述待融合數據中的部分數據來自于牽引系統控制單元；

根據所述待融合數據中的振動信息提取振動故障特征；

根據所述待融合數據中的軸承參數和牽引電機轉速計算振動故障特征頻率；

將所述振動故障特征、所述振動故障特征頻率，其余待融合數據，采用D-S證據模型進行多信息融合診斷，其中，所述其余待融合數據為多個所述待融合數據中除所述振動信息和所述軸承參數之外的預處理后的待融合數據。

2.根據權利要求1所述的走行部軸承故障診斷方法，其特征在于，還包括：獲取多個待融合數據；

所述待融合數據包括振動信息、溫度、軸承參數、牽引電機轉速、牽引電機功率、牽引電機轉矩、牽引電機電壓、牽引電機電流；

其中，所述振動信息和溫度從走行部獲取；其余數據從牽引系統控制單元獲取。

3.根據權利要求1所述的走行部軸承故障診斷方法，其特征在于，所述對獲取的多個待融合數據進行預處理，具體包括：

采用卷積平滑濾波算法、插值法、指數平滑法或低通濾波法對獲取的多個待融合數據進行預處理。

4.根據權利要求1所述的走行部軸承故障診斷方法，其特征在于，所述根據所述待融合數據中的振動信息提取振動故障特征，具體包括：

采用包絡解調及傅里葉分析方法，對振動信息的故障特征進行提取。

5.根據權利要求1所述的走行部軸承故障診斷方法，其特征在于，所述根據所述待融合數據中的軸承參數和牽引電機轉速計算振動故障特征頻率，具體包括：

獲取軸承參數，所述軸承參數包括滾子數z、軸轉頻f_i、滾子直徑d、軸承中徑D、軸承滾子接觸角α；

計算軸承內圈故障特征頻率：

計算軸承外圈故障特征頻率：

計算軸承滾子故障特征頻率：

計算軸承保持架故障特征頻率：

6.根據權利要求1所述的走行部軸承故障診斷方法，其特征在于，還包括將所述多信息融合診斷的結果反饋至所述牽引系統控制單元。

7.一種走行部軸承故障診斷裝置，其特征在于，包括：

數據預處理模塊，用于對獲取的多個待融合數據進行預處理，所述待融合數據中的部分數據來自于牽引系統控制單元；

故障特征提取模塊，用于根據所述待融合數據中的振動信息提取振動故障特征；

故障特征頻率計算模塊，用于根據所述待融合數據中的軸承參數和電機轉速計算振動故障特征頻率；

多信息融合診斷模塊，用于將所述振動故障特征、所述振動故障特征頻率，其余待融合數據，采用D-S證據模型進行多信息融合診斷，其中，所述其余待融合數據為多個所述待融合數據中除所述振動信息和所述軸承參數之外的預處理后的待融合數據。

8.根據權利要求7所述的走行部軸承故障診斷裝置，其特征在于，還包括：

數據獲取模塊，用于獲取多個待融合數據；

所述待融合數據包括振動信息、溫度、軸承參數、牽引電機轉速、牽引電機功率、牽引電機轉矩、牽引電機電壓、牽引電機電流；

其中，所述振動信息和溫度從走行部獲取；其余數據從牽引系統控制單元獲取。

9.根據權利要求8所述的走行部軸承故障診斷裝置，其特征在于，還包括反饋模塊，所述反饋模塊與所述數據獲取模塊和所述多信息融合診斷模塊分別相連；

所述反饋模塊用于將所述數據預處理模塊中的走行部振動信息反饋至牽引系統控制單元；

所述反饋模塊還用于將所述多信息融合診斷模塊輸出的診斷結果反饋至所述牽引系統控制單元。

10.根據權利要求7所述的走行部軸承故障診斷裝置，其特征在于，還包括人機交互模塊，用于對所述走行部軸承故障診斷裝置的參數進行配置以及數據下載，并至少提供軸承參數、診斷靈敏度信息。