基于WPT和复合多尺度Bubble熵的轨道车辆轴箱轴承故障诊断

为了提高轴承故障识别精度,同时减少甚至消除参数选择的影响,基于轴承振动加速度信号,提出了一种基于复合多尺度Bubble熵的滚动轴承故障诊断方法。基于轨道车辆轴箱轴承故障响应信号具有较强的非线性和非平稳特征,采用小波包变换频域能量特征重构,对重构信号提取复合多尺度Bubble熵作为故障特征,输入中等高斯支持向量机完成模型训练和故障模式识别。通过基于全尺寸单轮对-轴箱轴承滚动试验台试验的故障轴承数据集以及美国凯斯西储大学公用轴承数据集验证了所提方法的有效性。该方法在不经过参数调节过程的情况下可以达到较高的分类精度,在两种轴承数据集中的正常轴承与故障轴承之间的识别率均为100%,其中在公用轴承数据集中4种故障分类中总识别率为99.83%,在单轮对-轴承滚动试验台数据集中总识别率为93.75%,均高于同类轴承故障诊断算法。实验结果表明,该方法能够有效地提取轴承故障特征,为轨道车辆轴箱轴承状态监测与故障诊断提供了新的解决方案。

铁路货车轮对轴承裂损故障分析

针对某型号铁路货车轮对轴承外圈发生裂损的故障,对轴承套圈整体进行了宏观断口观察、化学成分检测、金相观察和非金属夹杂物检查,同时进行了轴承受载后的有限元分析,得到了轴承内部的接触应力分布情况。分析结果表明,轴承和承载鞍表面接触情况不正常,承载鞍表面有凸起硬点与轴承外圈接触,在接触面局部产生较大接触应力,使轴承外圈表面变形;轴承外圈表面变形导致滚道和滚子接触应力异常,在内部滚道变形处产生疲劳累积,使轴承外圈与承载鞍凸起硬点接触处结构强度降低,最终产生裂损。

重载铁路货车轮对轴承套圈断裂故障分析

针对某型号重载铁路货车轮对轴承套圈发生断裂的故障,对断裂轴承套圈整体进行了无损检测、化学成分检测和金相检查,同时对未磨削处进行了X射线残余应力检测。分析结果表明:重载铁路货车轮对轴承套圈断裂的原因为磨削过程中轴承套圈表面形成了较为严重的二次淬火烧伤,表面产生的拉应力在烧伤层中形成裂纹源;裂纹在重载循环载荷的不断作用下,由源头扩展,从而使轴承套圈断裂。轴承套圈表面形成烧伤主要与单次磨削量过大、砂轮脱粒不佳、进给速度过快、冷却不及时、磨削温度过高等有关。