[發(fā)明專利]一種走行部軸承故障診斷方法、裝置及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110012078.5
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112781877A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)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(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 李婷婷

本申請?zhí)峁┮环N走行部軸承故障診斷方法、裝置及系統(tǒng)，本發(fā)明中提供的走行部軸承故障診斷方法的部分待融合數(shù)據(jù)來源于牽引系統(tǒng)控制單元(DCU)，也即與DCU進行數(shù)據(jù)交互，能夠實時獲取走行部的行車數(shù)據(jù)和牽引電機狀態(tài)參數(shù)，通過DCU的電機轉速、牽引狀態(tài)信息、電機功率、電機力矩等參數(shù)并利用D?S證據(jù)模型進行軸承診斷，一方面，通過DCU獲取的參數(shù)為實時獲取參數(shù)，能夠反應牽引電機的實時工作狀態(tài)，另一方面，由于能夠融合多個信息，從而避免出現(xiàn)因單一因素影響出現(xiàn)的誤診斷問題，進而提高了診斷準確性。

技術領域

本發(fā)明涉及軌道交通技術領域，尤其涉及一種走行部軸承故障診斷方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術

地鐵車輛走行部是地鐵軌道車輛的關鍵部件之一，走行部由輪對、軸箱、側架和牽引電機等組成，是列車在牽引動力作用下沿線路正常運行的重要部分，保證列車的平穩(wěn)運行。走行部是否存在異常，直接關系到地鐵車輛的安全平穩(wěn)運行，更關系到乘客和駕駛員的人身安全。

滾動軸承作為走行部的核心部件，其狀態(tài)的好壞直接關系到車輛的性能和列車的安全。由于滾動軸承的工作面受接觸應力作用，極易引起軸承疲勞、裂紋、壓痕等故障，導致軸承破損，造成重大事故。因此，針對地鐵走行部滾動軸承的故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測開展研究，對保證機車的性能和列車的正常安全運行有著十分重要的意義。

地鐵走行部的故障診斷中，一般采用人工診斷的方法對車輛進行故障診斷，需要技術人員使用故障診斷設備對車輛走行部進行全面的檢查和排除故障，診斷過程不僅繁瑣且效率較低，不僅浪費大量人力資源，也不夠及時并準確地診斷故障。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種走行部軸承故障診斷方法、裝置及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中走行部故障診斷繁瑣且效率較低，浪費人力資源且不準確的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種走行部軸承故障診斷方法，包括：

對獲取的多個待融合數(shù)據(jù)進行預處理，所述待融合數(shù)據(jù)中的部分數(shù)據(jù)來自于牽引系統(tǒng)控制單元；

根據(jù)所述待融合數(shù)據(jù)中的振動信息提取振動故障特征；

根據(jù)所述待融合數(shù)據(jù)中的軸承參數(shù)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(shù)據(jù)，采用D-S證據(jù)模型進行多信息融合診斷，其中，所述其余待融合數(shù)據(jù)為多個所述待融合數(shù)據(jù)中除所述振動信息和所述軸承參數(shù)之外的預處理后的待融合數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，還包括：獲取多個待融合數(shù)據(jù)；

所述待融合數(shù)據(jù)包括振動信息、溫度、軸承參數(shù)、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(shù)據(jù)從牽引系統(tǒng)控制單元獲取。

優(yōu)選地，所述對獲取的多個待融合數(shù)據(jù)進行預處理，具體包括：

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

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述待融合數(shù)據(jù)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。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述待融合數(shù)據(jù)中的軸承參數(shù)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(shù)，所述軸承參數(shù)包括滾子數(shù)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：