柴油机气门漏气故障时频分析诊断研究

气门是柴油机的关键部件之一,故障率较高,如果出现故障将严重影响柴油机的性能.文中介绍了时频分析理论.利用时频分析方法对柴油机正常和排气门漏气故障状态下的缸盖和机体表面振动响应信号进行了分析,2种状态下结果区别明显,说明时频分析方法能够应用于柴油机的故障诊断和状态监测.     

基于TVAR的非平稳工况转子故障诊断技术研究

分析比较了基于时变参数自回归模型(TVAR)时频分析方法与基于非参数模型的典型传统时频分析方法--STFT、CWD对非平稳信号进行分析时的时频性能和特点,TVAR方法得出的时频图具有分辨率高、无交叉干扰项以及计算速度快等优点.基于TVAR分析了从转子实验台上采集的加速过程无故障及故障状态下的振动信号,分析结果有效地揭示了变速非平稳过程转子振动信号的特性和故障特征.仿真和实验都证明TVAR非常适用于旋转机械非平稳振动信号分析.     

基于维格纳高阶矩谱的柴油机故障诊断

为解决柴油发动机故障振动信号分析过程中的不稳定性和非线性,使用切片维格纳三谱来分析柴油机振动信号的时频分布,柴油机故障信号的切片维格纳三谱表明,每一种故障均具有各自的特征,从而为区分不同柴油机故障提供了信息依据.     

基于维格纳高阶矩谱的柴油机故障诊断

为解决柴油发动机故障振动信号分析过程中的不稳定性和非线性,使用切片维格纳三谱来分析柴油机振动信号的时频分布,柴油机故障信号的切片维格纳三谱表明,每一种故障均具有各自的特征,从而为区分不同柴油机故障提供了信息依据.     

基于小波分析的大型回转支承故障特征信号的提取

现场的测试及分析发现，门座式起重机回转支承的局部损伤及由缺陷类故障所引起的低频振动信号由于受到系统高频固有振动及其他背景噪声的干扰而难以分离，小波分析以其良好的时频局部化分析特性，弥补了传统信号分析方法如傅立叶变换、短时傅立叶变换等的不足，较好地实现了对信号全貌及其局部特性的双重分析．文中提出利用小波分析方法的特性有效地提取回转支承装置在强噪声等复杂背景下的局部损伤及缺陷类等故障信息．     

内燃机车柴油机下排气的判断,分析及解决

柴油机下排气即从呼吸口中喷出燃气，是柴油机的一种比较危险的故障，轻者造成柴油机烧机油、冒黑烟、功率不足，重者增大曲轴箱压力使机油从呼吸孔中喷出，使柴油机的润滑急剧恶化，极易造成曲轴研瓦，活塞抱缸等恶性事故．特别是１２Ｖ１８０ＺＬ型柴油机曾几次发生因活塞抱缸而拉断塞及连杆螺钉，使柴油机连杆飞出打破机体的重大事故．柴油机下排气一般是由于缸套拉伤、活塞环断、活塞（环岸）烧损所致．出现这些情况后，燃烧室密封性能下降，高温高压燃气通过活塞与缸套的间隙窜入曲轴箱．造成下排气的原因比较复杂，它涉及到缸套、活塞…     

基于最大信噪比算法在缸盖振动信号中的分离研究

对柴油机缸盖表面振动信号进行分析处理,可以判定内部零部件的状态以及柴油机的工作状态,但实际上由于各路信号时域和频域有混叠,很难准确分离．针对现有内燃机监测诊断信号分析方法的不足,研究了基于最大信噪比的盲源分离算法．该算法将求优过程转化为广义特征值问题求解,整个过程无须迭代．通过对仿真振动信号的分离表明其有效性,从试验对象某四缸柴油机上拾取实测缸盖振动信号处理,结果显示了该算法在柴油机故障监测诊断上有良好的应用前景．     

三维活塞环热机耦合有限元分析

本文以16V240ZJD型机车柴油机活塞环顶环为研究对象，运用有限元分析ANSYS软件建立活塞环三维几何模型。采用该模型对活塞环在最大气体爆发压力工况下进行了三维热机耦合有限元计算。分析了活塞环的应力，抗弯强度以及变形情况，并分析比较了热载荷和弹力作用对活塞环应力的贡献。得出的结论是弹力作用对活塞环应力贡献最大，热载荷作用不可忽视，防止热变形使开口咬合。为改进活塞环的结构设计和提高其工作可靠性提供了理论依据。     

柴油机不同工况的活塞应力场有限元计算分析

利用SUPER SAP对Sulzer 6RND68柴油机在不同工况下的活塞应力场进行有限元计算分析，发现柴油机燃烧状况对活塞的应力场有着较大影响，尤其在燃烧质量不佳及柴油机超负荷运转时，其表现为活塞顶部的温度星指数上升；活塞当量应力最大值是在第1点，其当量应力值为1404MPa，此项研究为柴油机活塞顶部裂纹和烧蚀以及第一道活塞环断裂的原因提供了理论依据，为轮机管理人员提供了借鉴与参考．     

基于改进EEMD和WVD联合时频分析的车轮多边形状态识别方法

为了准确识别高速列车车轮多边形状态以及磨耗幅值，提出了一种改进的聚合经验模态分解(EEMD)与魏格纳-威尔分布(WVD)相结合的随机振动信号联合时频分析方法；利用相关系数法和频谱分析来评估筛选轴箱振动加速度信号经EEMD分解后的变量，然后进行WVD计算，在保持WVD高时频分辨率的同时可有效抑制交叉干扰项；应用该方法分析了周期性车轮多边形磨耗与现场实测随机车轮多边形磨耗引起的轴箱振动加速度信号。研究结果表明:利用EEMD-WVD二维时频谱的主频率可识别车轮多边形状态，利用EEMD-WVD三维时频能量谱的能量幅值分布可评估车轮多边形磨耗幅值，最大误差为0.3%；将改进EEMD和WVD联合时频分析方法的识别结果与短时傅里叶变换、小波分解、WVD传统时频分析方法进行对比，表明此方法应用时无需改变任何参数，自适应强，保留了WVD高时频分辨率的特点，而且可有效抑制EEMD产生的模态混叠现象和WVD产生的交叉干扰项，验证了所提出联合时频分析方法的有效性及其优势，为高速动车组车轮多边形识别和评估提供了新的技术途径。      

DIESEL ENGINES‘ VIBROACOUSTIC SIGNATURE EXTRACTION BY WAVELET PACKET TECHNIQUE

IntroductionResearches on fault diagnosis and conditionmonitoring in reciprocating machine are being paidmore and more attentions because of its importancein industrial branches such as power,transporta-tion,shipping,petrochemicals etc. From themechanism viewpoint,diesel engines'working pro-cess is a thermodynamic process to realize the ther-mal- mechanical energy conversion.Low frequencycompression wave and high frequency combustionwave constitute the multifrequency time- varyingproperty of i…     

车辆传动系统变参小波流形融合故障诊断方法

应用流形学习方法非线性融合信号在不同小波参数下中央尺度对应的小波包络,研究了强背景噪声下车辆传动系统振动信号故障瞬态脉冲包络的有效提取问题,并与传统信号时频分解方法进行了对比研究;采用不同小波参数对振动信号进行连续小波变换,提取了每组参数下中央尺度上的小波包络;采用基尼指数选择若干包含故障瞬态脉冲信息的小波包络,构造了高维小波包络矩阵;采用局部切空间排列算法对高维小波包络进行流形融合,获得了反映故障瞬态脉冲包络本质结构的小波包络流形;为了验证所提方法的有效性和优越性,采用不同方法对轨道车辆轮对轴承和汽车变速齿轮箱的故障振动信号进行了对比分析。研究结果表明:在分析轴承外圈故障信号时,所提方法基尼指数比传统信号时频分解方法提高27.32%以上;在分析齿轮磨损故障信号时,所提方法基尼指数比传统信号时频分解方法提高26.74%以上。可见,所提方法通过综合具有不同形态的变参小波包络,可以在无需优化小波参数情况下,对车辆传动系统中的不同关键部件故障振动信号具有较好的自适应性,提取的故障脉冲包络中的带内噪声少,故障脉冲特性明显,容易识别其频谱中的故障特征频率,是检测车辆传动系统故障的一种有效方法。      

基于神经网络方法的柴油机气缸压力识别

分析了柴油机气缸盖系统激励和响应信号的非线性特性,阐述了基于BP神经网络的柴油机气缸压力识别方法.对测试的振动响应信号进行时域统计平均和低通滤波后,训练BP神经网络,利用自适应梯度下降算法,自适应调节学习速率,提高网络精度,识别柴油机气缸压力.结果表明,恢复出来的缸内压力信号和实测信号十分接近,该方法对柴油机的实时在线控制、监测和故障诊断有重要的应用价值.     

典型时频分析技术在故障诊断中的应用

针对旋转机械发生故障时振动信号的不平稳性,利用典型时频分析技术对故障特征进行提取分析。该方法利用信号构造矩阵,再根据典型时频分析技术的变换特性,均值化时频分布参数,然后重构信号以实现降噪。仿真和试验结果表明,该方法能有效地提取故障特征信息,在机械故障诊断领域有广泛应用前景。     

柴油机缸盖振动信号的时间特征和循环波动性

充分利用柴油机缸盖和喷油器、气门摇臂座、螺栓等部件的振动信号，对柴油机的工作过程、喷油系统和气门机构等进行故障诊断有着重要意义。文中着重分析柴油机缸盖振动信号的时间特征信号的时间特征和循环波动性，并提出消除波动性的一些措施，提高了故障 怕的准确性。     

柴油机掺烧重柴油的可行性研究

本文从节能的角度出发,研究了中小型柴油机掺烧重柴油的可行性。作者选取具有代表性的2135型柴油机做掺烧重柴油的试验。根据实验结果对柴油机掺烧重柴油后的负荷特性和排放特性的进行了分析,结果表明中小型柴油机掺烧重柴油可行。     

基于振动能量的内燃动车组柴油机组振动烈度分析

车载设备的振动水平不仅影响设备安全可靠运转,也影响周围环境的振动噪声．降低车辆的乘坐舒适度．为研究设备振动水平,本文建立了单自由度系统振动模型,分析了单自由度振动系统的振动能量特征．借鉴基于振动速度的振动烈度评价方法,推导了基于振动能量的等效振动速度的振动烈度公式,并采用基于振动速度和基于振动能量的两种方法,分别评价了某型内燃动车组（DMU）动力包的柴油机组振动烈度．结果表明：机组的振动烈度均随运转速度呈递增趋势,基于振动能量的振动烈度评价方法更能全面反映机组的振动水平和动态特性,为评估车载设备振动水平提供了新的评价方法．     

康明斯柴油机润滑油使用性能分析

从润滑油的性能等级指标和粘度等级指标2个方面进行分析,确定了康明斯不同系列的柴油机合理选择润滑油的方法。通过对发动机润滑油工作机理的分析,得出了润滑油的更换技术规范,同时推荐了2种在发动机和润滑油均正常使用情况下换油周期的方法。