高速动车组用滚动轴承失效模式及对策展望

全面介绍了各主型高速动车组用轴箱轴承、齿轮箱轴承、牵引电动机轴承以及各类风机用轴承的型号、结构以及相应的车载和地面安全保证措施,汇总了轴承运行过程以及检修过程中的典型故障和主要失效模式,分析了轴承故障的产生原因,建议从车辆系统匹配设计角度确定旋转系统中轴承的边界载荷、顶层技术要求,优化轴承钢冶炼、热处理、机加工和组装等轴承制造工艺,以保证轴承产品质量一致性,进而避免轴承早期失效,为动车组安全运营,各系统旋转部件修程修制的制定和动车组用滚动轴承国产化提供借鉴和帮助。

基于时频分布的行星齿轮箱滚动轴承故障诊断研究

齿轮箱滚动轴承缺陷的两个主要特征不仅与频率有关,而且与时间有着密切的关系。如果单从时域或者频域分析滚动轴承的故障信号,很难获得故障信号的特征全貌。使用时间和频率的联合函数来表示信号,将联合时频分析引入滚动轴承的故障诊断,进行信号分析,会更符合实际。文中结合实例对行星齿轮箱滚动轴承的各种振动信号进行分析,结果表明,通过对信号作伪Wigner-Ville分布(pseudo-Wigner-Villedistribution,PWD),能形象、直观地反映出轴承故障的时—频域信息,而且对故障信息具有较强的判别能力,得到比较理想的诊断结果,为机械振动的非平稳时变信号的分析提供了方便可行的手段。

齿轮箱中滚动轴承的故障诊断

提出了一种基于自适应除噪技术(ANC)和共振解调技术(DRT)的齿轮箱中滚动轴承的故障诊断方法。该方法先后用同一传感器和测量系统、在同一位置采集被诊断轴承在无故障时的振动信号和在状态监测过程中的振动信号,然后把这两次拾取的信号分别作为自适应除噪系统的参考输入和主输入进行除噪处理,最后用共振解调技术对除噪后的振动信号进行包络解调,实现齿轮箱中滚动轴承的故障诊断。实际应用表明,该方法能够从齿轮箱振动信号中剔除齿轮啮合振动等背景噪声,提高滚动轴承振动信号的信噪比,可以有效地诊断齿轮箱中滚动轴承的故障。

齿轮箱中滚动轴承故障振动信号的提取

应用一种自适应滤波技术,即自适应谱线增强技术从齿轮箱的振动信号中提取滚动轴承故障振动信号。实例表明,该方法能够有效地排除齿轮啮合振动等干扰噪声,提高轴承故障振动信号的信噪比,有利于准确诊断齿轮箱中滚动轴承的故障。

风电机组用滑动轴承研究现状与发展趋势

首先,分析滚动轴承在风电传动系统中应用的局限性,探讨滑动轴承“以滑代滚”的可行性。然后,从风电机组用滑动轴承结构设计、轴承材料、性能分析及优化、试验测试及应用4个关键环节,综述滑动轴承风电应用的现有技术手段和面临的困难。最后,对风电机组滑动轴承的材料改性、一体化设计、延寿技术发展趋势做出展望。

优化参数VMD和MED在列车齿轮箱滚动轴承故障诊断中的应用

针对强噪声情况下列车齿轮箱滚动轴承早期故障特征提取困难的问题,提出基于最小熵解卷积(minimum entropy deconvolution,MED)与参数优化变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)相结合的故障诊断方法。首先利用MED对轴承振动信号进行降噪;其次,采用离散差分进化算法(discrete differential evolution algorithm,DDE)对VMD的参数进行优化搜索,并利用优化参数的变分模态分解算法对降噪后的故障信号进行处理,得到一系列本征模态函数;最后,选择最佳的本征模态函数进行包络分析,从而提取出故障特征。试验结果表明,该方法能有效提取列车齿轮箱滚动轴承故障特征,可用于轴承故障诊断。

离心风机滚动轴承箱的改进设计

大型离心风机由于转子重量大、转速高并且风机运行中轴承的发热量较大,为此大型离心风机的滚动轴承箱需要通冷却水对轴承箱进行降温,以确保风机轴承的安全稳定运行。通过对离心风机轴承箱结构的改进设计在风机使用现场无冷却水、环境温度高的条件下保证风机轴承的安全运行,提出了滚动轴承箱润滑、冷却改进设计的新思路、新结构,为风机使用厂家节约大量的水资源,又保护了环境。

齿轮箱中滚动轴承的故障诊断与分析

齿轮箱中滚动轴承故障诊断具有技巧性,通过振动技术应用特点的阐述以及实际案例的诊断分析,总结出判断该故障应注意有关事项。

齿轮箱滚动轴承振动诊断的难点与对策

分析了齿轮箱滚动轴承振动诊断的难点,提出了相应的对策。

基于小波分析的齿轮箱滚动轴承故障诊断

介绍了一种齿轮箱故障诊断方法,即小波分析方法。文章详细描述了小波分析过程和结果,最后通过齿轮箱折解检查验证了诊断结论的正确性,说明了小波分析方法的可行性。

基于经验模态分解和散度指标的风力发电机滚动轴承故障诊断方法

提出了一种基于经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)和散度指标的滚动轴承故障诊断方法。该方法首先对原始振动信号进行经验模态分解,再以峭度为准则,选取包含故障信息的特征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)进行信号重构,并对重构后的信号进行Hilbert包络谱分析,然后提取故障特征量,最后通过计算故障特征量的J-散度(J-divergence)和KL-散度(Kullback-Leibler divergence)来判断故障类型和描述故障程度。通过从试验台采集的无故障和具有内环故障、外环故障和滚动体故障样本,以及从某风电场风力发电机齿轮箱高速输出端采集的近一年的监测数据分析结果,证明了所选故障特征量的准确性,同时也验证了所提出的基于经验模态分解和散度指标的滚动轴承故障诊断方法的有效性和准确性。

基于转速提取和优化MSB的滚动轴承故障诊断

在变转速工况下,齿轮箱滚动轴承的振动信号呈现强烈的非平稳性特征,导致无法对其进行故障诊断。针对这一问题,提出了一种基于转速提取和优化调制信号双谱(MSB)的滚动轴承故障诊断方法。首先,利用同步提取变换(SET),从原始振动信号中提取了参考轴的瞬时转速;再对原始信号进行了预白化和最小熵反褶积(MED)滤波,得到了特征增强的降噪信号,并结合提取的转速信号进行了角域重采样,建立了阶次域调制信号双谱(MSB);基于MSB分布,构造了更能体现主导调制分量与载波分量非线性耦合程度的改进载波谱;最后,根据改进载波谱对载波切片进行了择优挑选,结合MSB和双谱相干函数构造了改进调制谱,进一步消除了噪声的干扰,从而提取到了滚动轴承的显著故障特征。研究结果表明:该方法可以用于有效提取变转速齿轮箱滚动轴承的故障特征阶次,从而实现对滚动轴承进行有效的故障诊断;与传统的诊断方法相比,该方法具有明显的优势。

滚动轴承支承的齿轮传动轴-板耦合结构功率流传递特性研究

针对影响机械设备整机工作性能的齿轮箱系统动态特性,通过对齿轮箱系统振动噪声的产生机理及传递路径分析,建立轴系传动系统中典型组合结构—板-滚动轴承-齿轮轴-滚动轴承-板耦合系统的动力学模型,并应用子结构导纳法推导计算通过滚动轴承传递到箱板振动功率流的模态解。考虑到模态解的模态密集性,据统计能量分析原理,研究齿轮轴-滚动轴承-板耦合结构的耦合损耗因子的估算方法,统计能量分析与模态解的结果显示,吻合性较好。对振动能量通过滚动轴承传递的特性及影响因素进行研究分析,为齿轮箱系统减振降噪设计提供理论依据。

基于MED-EMD和切片双谱的滚动轴承故障特征提取

针对风电齿轮箱中轴承故障信号非线性、非平稳的特点,提出了基于最小熵反褶积(MED)、经验模态分解(EMD)和切片双谱相结合的方法来提取轴承的微弱故障特征。通过MED-EMD将原始信号降噪分解为多个本征模态函数(IMF),对与原始信号相关性强的IMF分量进行切片双谱分析,从而提取微弱故障特征频率。对仿真信号和风电齿轮箱轴承实测信号的分析表明:选取MED作为EMD的前置滤波器能够弥补强背景噪声下EMD分解的不足,切片双谱分析能够抑制高斯噪声,提高信噪比,得到了风电齿轮箱故障产生于中间齿轮轴电动机侧轴承内圈点蚀的正确判断。

滚动轴承常见故障分析及对策

1.滚动轴承在使用中存在故障及分析(1)设计不合理笔者在联合车间巡检时发现,锅炉引风机轴承箱压盖处有火花,停引风机,现场检查润滑油箱内润滑油等正常,进行解体检查。

基于AR能量比和SVDD的滚动轴承性能退化评估

滚动轴承在长期工作过程中存在不同程度的性能退化。如果能够识别滚动轴承的退化状态,就可以采取维修措施。针对滚动轴承性能退化评估问题,提出了一种基于振动信号自回归模型(Autoregressive model,AR)能量比和支持向量数据描述(Support vector data description,SVDD)相结合的滚动轴承性能退化评估方法。首先用AR滤波得到轴承全寿命周期内振动信号的剩余分量,计算能量比作为轴承状态的特征向量;然后利用轴承正常状态下的特征向量对SVDD进行训练,得到正常状态下的超球面。轴承全寿命周期样本特征向量与超球面之间的相对距离作为轴承性能退化定量评估指标;最后设定早期故障报警阈值。结果表明,与常见的监测指标的性能退化评估方法相比,该方法的早期故障检测能力强,对轴承各阶段性能退化状态描述更为准确。

水冷式轴承箱结构的改进

详细分析了传统轴承箱的结构特点 ,指出了其存在的问题 ,提出了改进方案。实施此方案可解决冷却水通流截面小和铸造加工等方面的问题 ,提高了生产效率 ,缩短了制造周期。

一种基于滚动轴承整合设计的风电行星轮内孔的磨削方法

风电齿轮箱中行星轮和轴承整合设计后,行星轮内孔作为滚动轴承外圈直接使用。针对该类行星轮内孔的磨削精度、质量和效益等问题,对行星轮内孔磨削方法进行了分析和试验,实际检测结果和分析相符,可供同行业加工参考。

滚动轴承在泵上的应用

化工离心泵作为载体的输送原动力在化工或炼化装置上应用广泛,它可以向用户提供各种范围的流量输送能力及扬程。滚动轴承在泵的零部件组成中起到关键的作用,使用效果的好坏直接影响了泵的使用寿命,

风电齿轮箱轴承寿命计算方法研究

介绍了滚动轴承最新寿命理论和计算方法,讨论了这些计算方法的特点,并结合风电齿轮箱的特点详细分析了影响轴承寿命的几种主要因素。