基于故障机理分析的故障诊断技术的应用和发展

介绍了笔者基于故障机理分析所提出的“定点疲劳与轴承齿轮匹配”、“轨道波磨与系统工程”和“结构广义共振与自适应阻尼减振”等理论及其在铁路、城轨交通和风力发电领域的应用，说明了故障机理分析不仅有益于实现先进主动诊断，还能支持对机械装备在减少故障发生率方面的发展、创新。

城市轨道交通车辆走行部轴承智能运维系统

车辆走行部机械故障是影响车辆运行安全的重要因素,而轴承是车辆走行部的关键部件,因此需研究轴承智能运维模式以及实施轴承智能运维的技术体系。提出了车辆走行部轴承智能运维模式;介绍了基于该模式的车辆走行部轴承智能运维系统的组成,以及走行部轴承故障诊断、健康评估与预测关键技术。上海轨道交通实际应用案例数据分析结果表明,车辆走行部轴承智能运维系统能够准确诊断轴承故障,并能准确预测轴承剩余运营里程。采用该系统,可在保障安全的基础上最大限度地降低维修成本。

基于改进型HMM的风电机组齿轮箱故障预测

以风电机组齿轮箱轴承齿轮为研究对象,将隐马尔可夫模型(hidden Markov model,HMM)和优胜劣汰遗传算法相结合,对风电机组齿轮箱轴承齿轮的故障进行预测研究,并用实际监测的风电机组齿轮箱冲击数据进行故障预测验证。研究结果表明:该算法相对简单,结果不受模型初始值的影响,能收敛于全局最优,克服了HMM的Baum-Welch算法较复杂,结果受模型初始值的影响,易收敛于局部最优的缺点,为风电机组齿轮箱轴承齿轮故障预测的研究提供新的方法和思路。

多物理量融合的轴承齿轮故障诊断方法研究

采取对机车走行部轴承齿轮的温度、振动和冲击等信息进行同步或准同步采集,运用多源信息融合技术和改进D-S证据理论,提出了一种多物理量信息融合的机车走行部轴承齿轮故障诊断方法。研究结果表明:该方法在诊断效果方面优于采用单物理量的诊断方法,提升了诊断的准确性,为进一步提高诊断自动化程度提供了有效手段。

城轨交通车辆走行部故障自动诊断技术应用

分析城轨交通车辆走行部关键机械部件的常见故障,介绍走行部车载故障诊断系统。基于广义共振和共振解调的故障自动诊断技术,结合城轨车辆运营维修应用的特点,不仅能准确提取微弱机械故障的冲击信息,还能对走行部轴承、齿轮、踏面等关键部件的故障实现早期预警和分级报警。实际应用结果表明,该系统可保障车辆的运行安全并提高走行部的检修效率,是运营管理部门的一种技术创新。

机车轴承若干故障的诊断与分析

JK00430型机车走行部车载故障检测装置投入应用以来,成功地发现了多起轴承故障。文章通过对其诊断数据和轴承故障状态的分析,提出了对目前机车轴承性能状态的一些观点及通过诊断数据分析合理指导视情维修的建议。

机车减振系统的二阶系统级联方法研究

从二自由度级联系统的振动物理模型出发,编写二阶系统级联振动分析软件,对不同的二阶系统级联方式的振动输出波形进行对比分析,得到一种有利于减振的级联组织方式.针对某型电力机车建立了二阶系级联系统并进行了分析,确认了先高频后低频的级联组织方式对减振的有效性.

城市轨道交通车辆车轮踏面经济型镟修应用研究

车轮踏面是城市轨道交通车辆走行部的关键部件,影响整车的安全性和舒适性。为提高车轮踏面镟修的经济性,文章分析车轮踏面镟修量的影响因素,结合走行部车载故障诊断系统和轨旁检测系统数据的特征,建立基于模糊多属性决策分析的踏面经济型镟修模型。根据模糊隶属度确定的各类指标及专家意见,确定车轮踏面故障类型、故障程度及故障发展趋势,综合决策,给出最佳镟修时机和镟修量,智能化指导车轮踏面运维检修,避免轮对踏面过度维修,延长轮对使用寿命,提升经济效益。

一种用于RS485通信故障诊断的便携式检测仪的设计

介绍一种用于RS485通信故障诊断的便携式检测仪。该仪器将485总线信号分解成十个信号指标,利用单片机及其他附属器件实现对通信状况进行分析、诊断、显示,有助于对通信故障进行排查。其基本原理也适用于其他通信方式的查找。

用于城市轨道交通车辆走行部故障的车载在线实时诊断与监测系统

介绍了用于城市轨道交通车辆走行部故障的车载在线实时诊断与监测系统的组成和原理。该系统基于广义共振和共振解调的故障诊断技术,实现了微弱机械故障冲击信息提取、广义共振变换,以及轴承、齿轮、踏面故障的精密诊断。针对城市轨道交通车辆走行部轴承保持架和构架裂纹故障的多发特点,分别提出了外孤谱与保持架经典谱联合立即决策及广义共振开闭冲击相对积函数识别2种监测方法。

基于整周期时域回归识别滚子间距变化的保持架故障诊断方法

针对目前轨道交通领域大量出现使用非金属保持架取代金属保持架,使得保持架发生故障后无法产生周期性金属碰撞信息而难以有效识别的问题,提出了基于整周期时域回归识别滚子间距变化的保持架故障诊断方法。通过采集含有滚子通过外环承载区应力信息的振动信号,首先进行跟踪采样频率修正,再按保外周期进行整周期化,同时保留外环频率及各滚子抖动的边频信息进行频域滤波,最后利用极大值得到各滚子间隔信息,从而识别保持架是否出现故障。通过仿真和实际非金属保持架轴承信号应用表明,该方法能够有效提取到反映各滚子间隔是否异常的有用信息,从而实现保持架的故障诊断。

城轨车辆转向架裂纹的广义共振诊断技术

针对城轨车辆转向架裂纹故障多发的问题,提出一种基于广义共振的转向架裂纹在线监测技术。通过检测转向架因随机冲击所激发的广义共振及该广义共振引发的裂纹开、闭冲击,识别其相对关系和频度,实现转向架裂纹的故障诊断和分级报警。实验结果表明,随机冲击所激发的转向架的广义共振,在有裂纹的情况下会持续引起裂纹的开、闭冲击,附近的传感器能接收到很强的冲击信号,这与无裂纹的转向架存在明显的差异,为转向架裂纹的在线诊断提供了依据。

轨道故障引发的轮轨冲击特征研究

通过对不同轨道故障引发的轮轨冲击进行动力学仿真研究,得到了轨道断裂引发的冲击特征主要表现为多簇形式,轨道内部裂纹引发的则为一簇冲击,而轨道平直度故障引发的冲击特征为明显两簇冲击;仿真分析了车轮转速对各类故障冲击幅值的影响。现场监测结果验证了仿真结果的正确性。

轨道车辆走行部振动检测及PHM系统

城市轨道交通车辆走行部的机械故障是影响车辆运行安全的重要因素,同时车辆走行部的维护保养成本在车辆维护保养总成本中所占的比重较大,如何运用有效的运维手段,实时掌握走行部及轨道的运行状态并做出合理的应对策略,规避安全风险,节约维修成本,成为轨道交通运维工作中亟待解决的问题。本文介绍了该问题的解决方案:车辆走行部振动检测及PHM系统,是上海轨道交通车辆智能运维系统(RISE系统)中的重要组成部分。

识别轴承保持架故障的共振解调外孤谱诊断技术

用于机车和地铁车辆的某型进口轴承保持架故障多,为了防止轴承故障危及安全,对其发生机理进行了研究,提出了"外孤谱"技术及相应的识别、诊断方法,并在试验中获得成效。

机械故障微冲击的共振解调定量检测技术

介绍一种针对机械部件内部故障冲击的共振解调检测方法,主要用于检测如轴承、齿轮、轮轨和相对运动部件之间因为故障缺陷或不当运动所导致的2个零件相互瞬时碰撞所产生的冲击,以识别该故障的存在和评价故障冲击的程度。指出机械故障的微冲击与产品例行试验冲击的差异,提出针对故障冲击特征的广义共振提取和共振解调变换的检测方法以及度量微冲击的物理量SV。

基于机电等效法的曲线轨道波磨仿真研究

根据机械二阶系统和电子二阶系统广义共振分析机械振动冲击的等效原理,利用机电等效方法把车辆构架—轨道振动力学模型等效成车辆—轨道振动等效电路模型,再使用TINA仿真软件对此模型进行了曲线轨道波磨情况的仿真分析,通过不同车速情况的仿真结论对比,提出了预防与缓解波磨的最佳车速数学模型。

轨道交通车辆走行部故障机理诊断技术

故障诊断技术也是一种信息技术。它经历了从基于案例对比的"学习型诊断专家系统",到基于数学-物理方程的"理论指导主动诊断专家系统"的发展阶段,正在向着从顶层设计角度出发的基于故障内因探索的"故障机理诊断专家系统"发展。由此引起了诊断与机械设计革命性的技术进化、跳跃式的发展:通过由故障终结表征向故障发生内涵的推理,不仅实现了对机器故障发生方式的预测和对主动故障诊断的强劲支持,而且为机器设计、制造、维修的技术创新,为从顶层设计角度提高机器的可靠性和寿命,提供了数字化智能信息依据和理论指南。

城轨车辆齿轮箱轴承保持架故障的诊断与对策

介绍了利用共振解调、转速跟踪主动诊断技术识别轴承保持架故障的优越性。通过对保持架破损的机理分析,找出其疲劳断裂的原因,并提出了治理建议。

初论故障诊断与先进维修和先进设计(一)

就故障诊断与先进维修和先进设计及制造的关系,从工程实践的角度加以论证。