[發明專利]一種基于倍頻程和投票機制的軸承振動檢測與識別方法

在審

• 申請號: 202211405254.2
• 申請日: 2022-11-10
• 公開（公告）號: CN115901258A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 趙京平;許海榮;李沛海;何慶;孫華坤
• 申請（專利權）人: 中國鐵路烏魯木齊局集團有限公司庫爾勒車輛段;重慶長征重工有限責任公司
• 主分類號: G01M13/045
• 分類號: G01M13/045;G01M17/08;G06F18/214;G06F18/23;G06F18/2411
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 冉劍俠

本發明涉及鐵路車輛檢測技術領域，公開了一種基于倍頻程和投票機制的軸承振動檢測與識別方法，通過設置在鐵路現場的軸承磨合測臺，完成對過往車輛的軸承檢測，形成實際檢測數據；所述軸承磨合測臺，包括用來與被測軸承外圈直接接觸的接觸部，所述接觸部上設置有加速度傳感器和麥克風；通過加速度傳感器檢測軸承振動形成振動加速度數據。通過麥克風檢測軸承振動形成聲壓級數據；所述振動加速度數據和聲壓級數據一起形成振動傳遞數據。本發明能夠更加準確地完成軸承振動的檢測和識別，能夠應用于實際運行的鐵路車輛檢測識別。

技術領域

本發明涉及鐵路車輛檢測技術領域，具體涉及一種基于倍頻程和投票機制的軸承振動檢測與識別方法。

背景技術

隨著鐵路運輸的規模不斷發展壯大，對車輛系統的質量穩定性和使用安全性愈發關注，車輛維護模式正經歷從“周期修”向“狀態修”轉變的背景。輪對軸承是包含各種設備的列車走行部的關鍵部件之一，其服役健康狀態直接影響到車輛的運行安全。由于條件有限，鐵路車輛在運行過程中，不能實時監測設備的運行狀況，在運行過程中又難免會出現突發故障。若不能及時發現故障，列車在運行中會產生嚴重的后果，造成巨大的經濟損失。為了解決這個問題，在車輛運行過程中基于振動信號的滾動軸承故障診斷方法研究已經逐漸展開。

但是，受限于真實情況下故障軸承數據獲取難的問題，現在軸承故障診斷的研究對象多為實驗室環境下的理論故障軸承，且缺乏鐵路行業的針對性。在這些故障軸承數據的基礎上形成的故障診斷方法，其診斷結果和實際故障情況相差較大，無法應用到實際運行場景上。

因此，如何針對鐵路車輛，尤其是載重較大的鐵路貨車實際運行環境所產生的問題，實現高效而準確的狀態辨識與故障診斷，充分合理地使用每個軸承，是鐵路運輸安全高效運營亟待解決的問題。

發明內容

本發明意在提供一種基于倍頻程和投票機制的軸承振動檢測方法，以解決現有的軸承檢測方法誤差大的問題。

為解決以上問題，本發明采用如下技術方案：

一種基于倍頻程和投票機制的軸承振動檢測方法，通過設置在鐵路現場的軸承磨合測臺，完成對過往車輛的軸承檢測，形成實際檢測數據；所述軸承磨合測臺，包括用來承載軸承的承載臺，所述承載臺頂面設有供軸承限位的限位槽，所述限位槽兩側位于軸承的前進方向上設置有用來在采集時向內夾緊軸承的夾持機構；所述夾持機構，包括對稱設置在承載臺上的兩個夾爪，所述承載臺上設有供夾爪向外打開后隱藏在其中的隱藏通道；夾爪的端部連接有用來與被測軸承外圈直接接觸的接觸部；所述限位槽靠近軸承外圈的一側，設有用來與被測軸承外圈直接接觸的檢測部；所述檢測部和接觸部內均設有直接與軸承外圈接觸的接觸片，以及與接觸片連接的傳感器件，傳感器件將接觸片傳遞來的振動物理信號轉換為采集到的振動傳遞數據；所述接觸部上設置有加速度傳感器，所述振動傳遞數據包括通過加速度傳感器檢測軸承振動形成的振動加速度數據。

進一步，所述接觸部上設置有麥克風；所述振動傳遞數據包括通過麥克風檢測軸承振動形成的聲壓級數據。

本方案的原理及優點是：

直接通過設置在鐵路現場的軸承磨合測臺采集過往車輛，形成實際檢測數據，相比于現在大多數采用實驗室模擬數據，更加符合鐵路車輛運行實際。通過接觸部上的加速度傳感器和麥克風直接與軸承外圈接觸，通過采集到的振動加速度數據和聲壓級數據，能夠盡可能無損地檢測到軸承的實際檢測情況，形成作為實際檢測數據的振動傳遞數據。本方法適用于實際運行的鐵路車輛，檢測結果更加真實和準確。

本發明還提供了一種基于倍頻程和投票機制的軸承振動識別方法，根據前述的基于倍頻程和投票機制的軸承振動檢測方法，從實際數據采集得到振動傳遞數據；所述軸承振動識別方法包括以下步驟：

S1，現場采集形成原始數據集：通過設置在鐵路現場的軸承磨合測臺，完成對過往車輛的軸承檢測，采集軸承振動傳遞數據，建立原始數據集；