基于小波系数提取及离散余弦包络分析的机车牵引齿轮故障诊断方法

机车走行部故障是危及列车运行安全的重要因素,其故障程度的实时监测与诊断是高速重载列车需要解决的关键问题之一.本文以机车走行部的牵引齿轮为例,在分析总结大量实际振动信号的基础上,探讨了运用小波分解和离散余弦变换相结合来提取机车牵引齿轮故障特征信息的方法,即首先采用小波基将牵引齿轮故障引起的振动信号变换到时间-尺度域,再对高频段的小波系数采用离散余弦变换进行包络分析;阐述了该方法在机车走行部在线故障诊断系统中的应用,不仅能满足在线状态监测与故障诊断的实时性和可靠性要求,而且具有很强的抗干扰能力.实际应用表明,该方法能可靠提取牵引齿轮的故障特征信息,系统能快速、准确地诊断出故障类型及程度,可有效用于机车走行部故障的在线监测与诊断.     

基于DSP的列车走行部故障仿真测试仪设计

本文提出一种基于DSP实现列车走行部故障仿真测试仪的设计原理和方法,介绍故障仿真测试仪的硬件电路和软件流程,以及实验结果.该故障仿真测试仪器使用16通道的数模转换芯片,弥补了市场上通用的函数信号发生器输出通道少、模式固定的缺陷.每个通道同步输出的实时性与扩展性良好,具有频率和幅度可方便调节等优点.     

基于小波分析的机车走行部故障诊断方法

基于小波变换原理,对机车车辆走行部的振动信号进行时频分析。根据走行部故障振动信号的特点,选用调制高斯函数作为分析小波,处理由损伤冲击造成的信号突变。试验表明,该方法对铁路机车高噪声背景下瞬变信号的描述比以往的时域、频域信号处理技术更为精确,对由单个或多个轴承局部损伤引起的振动信号突变十分敏感,是进行机车走行部故障诊断的一种有效方法。     

铁路机车实时安全状态监测及故障预警系统

将机车从总体上分为机械、电气与空气管路三大部分,阐述了机车实时安全状态监测及故障预警的主要内容,设计了基于TCN的铁路机车实时安全状态监测及故障预警系统,并给出其具体实现方案.系统由机车在线状态监测与故障预警主机、各车载设备运行状态监测装置组成.机车在线状态监测与故障预警主机通过MVB将内部各状态监测装置联结成为监测网络,利用现有WTB连接重联机车或车辆,构成一个完整的、基于TCN标准架构的机车实时安全状态监测及故障预警系统.     

旅客列车在线安全状态监测及故障预警系统

列车故障是铁路行车安全的潜在威胁。文章从分析我国旅客列车的基本结构、安全装备情况入手,提出了基于TCN的旅客列车在线安全状态监测及故障预警系统具体实现方案。     

列车轮对状态的融合监测系统

为了提高列车轮对故障诊断准确率和改善现有列车轮对状态在线监测方法的不确定性,结合多传感器信息融合原理,设计了列车轮对融合监测系统,采用特征层融合自适应加权算法进行了轮对状态融合监测,以自适应的方式寻求最优加权因子,使状态测量值总均方误差最小,比较了特征层融合自适应加权算法、模糊数据关联算法、变结构多模的状态估计算法和BP神经网络算法的计算结果。比较结果表明:当轮对两端轴承均出现故障后,两传感器输出的测量值分别为22.0470和21.0250,而此融合算法计算出的估计值为4.2642,融合值最接近真值,因此,列车轮对融合监测系统可靠性高,抗干扰性强。     

基于Verilog HDL的多功能车辆总线编码器设计

讨论多功能车辆总线MVB以及目前国内外MVB网络产品的开发情况,阐述IP核的基本特征及其在SOPC设计中的重要性.在此基础上,设计MVB Encoder模块的总体方案,采用Veriiog硬件描述语言在QUARTUS Ⅱ 6.0上实现其IP核的设计,通过Modelsim SE 6.2 b仿真平台对MVB主帧进行仿真验证.仿真结果表明设计的正确性,可为MVB网络产品的开发提供一种有效的实现方法.     

列车车轴裂纹的振动特性分析及在线监测方法

以危害性极大的车轴横裂纹为研究对象,分析裂纹车轴的振动特性,设计车轴裂纹在线监测系统。研究表明:当车轴存在裂纹时,其振动具有非线性特性,振动中出现各次谐波分量;1次和2次谐波的响应变化随裂纹扩展而增大,变化幅度随裂纹在车轴上的位置不同而不同,且2次谐波比1次谐波的响应变化大得多,3次及其以上的谐波对较浅裂纹来说可以忽略。结合机车车辆轮对振动监测的特殊性,提出综合运用转速跟踪采样、时域累加和平均、历经谱分析等方法对车轴裂纹进行振动监测分析,可有效抑制由支承轴承、车载设备或偶然性激励引起的背景噪声。经过在机车车辆轮对跑合试验台上的监测试验,监测结果与实际车轴裂纹相符,表明提出的在线监测方法能有效监测和识别列车车轴裂纹。