柴油机混入异物时的异常振动检测方法

柴油机是内燃机车上的关键设备,要求早期检测出其异常以防止运行中的故障于未然,最为普遍的是利用基于振动的状态监测方法。本文在简要说明状态监测系统原理基础上,介绍了一种最近邻数据描述(NNDD)的简单方法,阐述了利用该方法进行异常检测时的待解决课题,以及其异常检测算法的改进方案和应用效果。     

振动状态监控法用于内燃机车异常检测与诊断

内燃机车上装用的柴油机是至关重要的动力设备,如果出现故障会影响列车的正点和安全运行。日本铁道综合技术研究所结合倍频带分析的振动测定与机器学习的异常检测算法,开发了基于振动的状态监控方法。文章从介绍状态监控系统的概况入手,论述了模拟发动机异常的内燃机车的运行试验结果,确认了采用本方法可在某种程度上检测出发动机的状态变化,并可为异常类别的诊断提供参考。     

用振动状态监测法对内燃动车辅助传动轴进行的异常检测

铁道车辆装有多种旋转部件,如牵引电机、发电机和牵引齿轮等。这类部件的失灵常常会导致运营中断和/或事故。因此,在早期阶段检测其异常从而防止故障是极为重要的。一般情况下,振动监测是对旋转部件异常检测的有效方法。然而,由于车辆振动和运营状况不断变化,这些部件的振动检测极为复杂。为阐述这些问题,作者提出使用振动倍频谱和机器学习的异常检测方法。作为验证所提方法的一种手段,使用具有2种模拟异常的辅助传动轴进行了柴油机试验。试验结果表明所提方法能检测出2种异常并能加以区别。     

基于时频谱和集总经验模式分解(EEMD)包络谱分析的地铁车辆故障分析

在分析地铁车辆激扰源特征和影响的基础上,针对车辆振动信号非线性、非平稳性的特点,提出一种地铁车辆故障综合诊断方法:时频法(短时傅里叶变换、希尔伯特-黄变换)和基于集总经验模式分解(EEMD)的Hilbert包络谱分析法。对某异常地铁车辆进行测试,并运用该方法进行诊断分析。综合分析表明,该车辆转向架构架异常振动并开裂的故障源为车轮。这与车轮检测结果一致,说明此综合诊断方法准确有效。     

基于传递特性的某地铁车辆异常振动分析

以某地铁车辆地板局部及座椅结构异常振动分析为例,通过线路跟踪测试,获取了结构异常振动的具体特性,基于传递分析方法对引起结构异常振动的激励源进行了研究,结合模态分析及车轮径向跳动量的测试,分析了地板局部及座椅结构异常振动特性产生的根源。文中提出了相应的振动控制措施,为今后车辆出现局部振动问题的原因查找及改进方案提供研究思路和方法。     

用倍频带振动分析检测牵引柴油机的异常

牵引柴油机是列车运行的关键部件。因此,开发出状态监测系统(CMS)在早期阶段来检测柴油机故障以防止运行中断。CMS监测柴油机振动、用机器学习算法检测异常振动。在CMS中进行倍频带分析,从振动数据中提取特征向量,进行运行试验来验证CMS的性能。试验结果表明用CMS可以从正常振动中明显区分出模拟的异常振动。     

基于模态贡献量的转向架接地轴端异常振动分析

以某型列车转向架为例,基于模态相关性原理,采用有限元计算和试验相结合的方法,建立了接地轴端的有限元模型,分析转向架接地轴端异常振动问题。通过对轴端关键部件进行模态分析和模态贡献量分析,得到了引起接地轴端异常振动的主要模态。分析结果表明,轴箱转臂在垂向的弯曲振型对振动的影响最为明显。提出了相应的振动控制措施,可为今后解决车辆局部振动问题提供参考。     

动车组司机室地板异常振动问题分析

以某型号高速动车组为研究对象,分析司机室地板异常振动问题,通过线路跟踪测试,获取了司机室地板结构异常振动的具体特性;基于车辆振动传递特性和振动相关性分析方法,对可能引起地板异常振动的轮轨和传动系统传递路径分别进行了研究;结合车轮踏面外形及车轮不圆度测试,分析了地板结构异常振动产生的根源;提出了相应的控制措施。研究结果可用于指导动车组车辆局部振动问题的解决和优化改进。     

利用振动对车辆设备实施状态监测

铁道车辆部件一旦发生故障,会引发车辆不能继续运行,严重时可能会导致重大事故.为了防范这类事故的发生,文中介绍了一种通过振动对车辆设备进行状态监测的方法,通过在车辆部件上安装传感器,利用振动分析和机器示教进行异常检测,并利用倍频带分析进行简易诊断,该方法利用平板电脑振动仪,改变了传统检测中手写数据的操作弊端,并通过其控制...     

基于运行模态参数辨识的动车组异常振动在线监测技术

针对动车组抖车、晃车异常振动发生时，振型较单一且模态阻尼比下降的特点，提出一种基于运行模态参数辨识的动车组异常振动监测技术。采用时域模态分析方法，对车体振动加速度进行实时计算，获得模态频率、阻尼比和参与因子，根据模态参与因子确定当前振动的主导振型，由主导振型的模态频率判断是否存在动车组异常振动，并根据模态阻尼比对动车组异常振动的严重程度进行量化分级报警。动车组车体平稳性监测装置现场服役跟踪数据验证表明，该技术具有较高的识别精度。     

对M131W万能外圆磨床主轴不平衡故障的诊断

从M131W万能外圆磨床产生异常振动故障入手，分析了可能产生异常振动的三种主要情况，经采用“打表法”和“涂色法”排除了产生异常振动的两种可能性，用仪器检测并采用相对判断标准进行分析比较，证实了异常振动是由砂轮法兰盘不平衡所致，经用217型机器故障诊断仪对砂轮法兰盘进行平衡处理。     

基于异常振动发生频带的车辆设备状态简易诊断

早期检测铁道机车车辆用驱动设备的异常,防患其故障与破损于末然是确保铁路可靠性与安全性至关重要的课题。文中介绍了根据异常振动的发生频带能够简易诊断异常发生原因的技术概况。提出了运用倍频带分析的异常检测法确认异常振动发生的频带以进行简易诊断的方案,并通过以往的异常模拟试验结果确认了该方案的有效性。     

客车车辆转向架振动的原因分析及对策

针对当前铁路提速旅客列车运行中产生异常振动的现象,分析发生异常振动的各种原因,从采用先进检测技术、制定检修作业制度、加强配件质量管理、做好检修人员素质培训等方面提出应对措施,保证旅客列车运行的舒适性和安全性。     

车体振动对接触网检测的影响分析及补偿方法研究

将机器视觉技术应用于轨道交通接触网检测车车体振动补偿,基于激光摄像传感器搭建了接触网检测车补偿装置,分析了多自由度车体振动之间的相互耦合关系及车体振动对检测数据的影响,推导了基于机器视觉的接触网检测车车体振动补偿计算公式,并将该补偿方法应用于接触网检测车。在郑徐客运专线进行试验,补偿后拉出值检测数据相较于补偿前,重复性误差均值减小了7.35 mm,补偿前后拉出值检测数据比照人工测量数据,补偿后比补偿前测量误差均值减小了8.80 mm,以及在杭州地铁2号线进行了检测数据与人工测量数据对比试验,补偿后比补偿前测量误差减小了10.25 mm。两项试验验证了该补偿方法对于提高接触网检测精度的有效性。     

基于动态参考的钢轨轮廓失真校准方法

有效修正车体运行过程中轮轨振动引起的廓形检测误差是钢轨廓形动态检测的关键。本文对轮轨振动的多个要素进行系统分析,指出引起廓形失真的点头和摇头振动是检测误差的主要来源;与标准轮廓相比,实测正常轮廓更适合作为曲线校准时的参考轮廓,因此本文提出一种参考轮廓构建方法,并通过在参考轮廓与待校准轮廓轨腰曲线上分别构造凸壳,实现特征点对的快速提取与仿射参数的求解。为验证本文方法的有效性,在室内基于二维激光位移传感器搭建钢轨轮廓测量平台,并进行模拟振动试验。试验结果表明:该方法能有效修正轮轨振动引起的廓形检测误差,检测速度可达225 km/h,具有一定的理论及工程应用价值。     

基于电机振动的动车组牵引逆变器故障诊断研究

牵引逆变器的安全性和可靠性对高速动车组车辆的稳定运行至关重要,为了对逆变器工作状态进行识别,文章结合车辆系统动力学,提出了一种基于电机振动信号分析的故障诊断方法。将电机振动信号作为监测对象,通过检测逆变器故障时电流畸变引起电机异常振动的特征信号来进行判断。以CRH2型动车组牵引传动系统为例,建立了基于空间矢量脉宽调制策略下的三电平牵引逆变器电路仿真模型,对逆变器结构故障模式进行仿真。仿真结果表明,逆变器故障会显著影响交流侧输出电流谐波含量,尤其是5倍频、7倍频、11倍频、13倍频电流谐波;而这些谐波电流输入到牵引电机后转化为6P(1-s)倍频、12P(1-s)倍频的脉动转矩,并作用于电机,使得其输出振动中含有相应频率的谐波成分。通过对高速动车组实际运行过程中的牵引电机振动信号进行分析可发现,在正常情况下振动信号不明显含有此类谐波频率成分,而当逆变器存在故障时,则会导致在振动信号中该频率信号含量非常明显。因此,文章所提出的基于振动信号分析法能够有效地监测并诊断牵引逆变器工作状态,并具有一定的工程应用价值。     

宁西线桥梁横向振动异常及整治

宁西线桥梁振动异常,为恢复宁西铁路正常运营,对振动异常桥梁上部结构、下部结构进行了整治改造。通过对宁西线桥梁振动异常的原因进行了分析、研究桥梁防振和限振对策,提出了宁西线桥梁整治方案,介绍宁西线桥梁整治方法、整治效果和经验,仅供类似工程参考。     

周期荷载作用下钢轨缺陷检测分析

根据振动理论、瞬态有限元-边界元理论,提出一种利用钢轨振动响应数据对钢轨断裂缺陷进行分析检测的方法.通过建立无砟轨道振动分析动力学模型,研究在节点周期荷载激振下,轨道在钢轨全断裂,钢轨截面50％断裂等缺陷条件下的振动加速度规律特征.结果表明:在不同轨道缺陷条件下,钢轨在2个检测点的振动响应加速度变化特征明显,且能够提取不同轨道缺陷对应的特征规律,多组仿真实验结果误差均在5％以内.本方法是无源检测,方法简单可靠,能够有效地提高轨道检测工作效率,减少线路维护的时间.研究结果可为基于动力学响应的轨道缺陷检测工程技术提供借鉴和利用.     

利用转向架振动加速度监视车辆故障的方法研究

介绍了在1台转向架上安装1个或2个加速度传感器,以监视车辆零部件状态的方法。提出利用垂向振动加速度传感器检测轴箱减振器与空气弹簧衰减特性异常、空气弹簧破裂,以及脱轨等故障的建议。     

高速动车组列车异常振动问题研究

研究某高速动车组列车异常颤动的实际问题。从试验、研发设计的角度出发,测试车轮踏面磨耗、多边形,悬挂系统振动传递,分析车下设备振动情况,车体和设备、座椅之间的模态匹配等对车辆振动性能的影响,全面阐述了车辆异常振动的分析解决方法、思路。通过试验测试数据寻找车辆异常振动的根本原因,通过分析多工况下车体的模态振动以及车体与车下吊挂设备、座椅的耦合模态振动,探讨修改座椅减振器参数对车辆消除颤振的作用。研究结果为指导车辆结构优化和运用维护提供理论依据。