基于循环脉冲谱的动车轴箱轴承故障诊断方法

针对动车轴箱轴承故障冲击的脉冲性与周期性,提出基于归一窗S变换时频切片的循环脉冲谱分析方法。采用能量归一化窗函数对故障轴承振动信号进行归一化窗S变换并建立其能量随频率的变化关系,根据能量峰值与峭度最大原则在故障冲击共振频率点处进行时频切片。引入可变循环窗对时频切片序列的周期脉冲进行分离;采用可变循环窗内整体脉冲峰值矩的变异系数对故障信号的循环脉冲度进行表征,得到故障信号循环脉冲谱。通过仿真与动车轴箱轴承故障诊断实例表明,提出的循环脉冲谱不仅能够在强噪声干扰下对轴承复合故障进行准确诊断,而且对故障冲击共振频带中心的选择具有较好的鲁棒性,避免了对故障冲击共振频带的滤波解调与复杂的高次循环统计分析的繁琐步骤,计算简单高效,具有较好的工程适用性。     

基于改进VMD的高速动车组轴箱轴承故障识别方法

针对高速动车组运行工况复杂、轴箱轴承故障率较高、背底噪声强和故障识别难度大的情况,提出基于改进变分模态分解（VMD）的动车组轴箱轴承故障识别方法。首先,运用能量差法和合成谱峭度法计算最优的变分模态分解关键参数;其次,基于相关系数、谱峭度及奇异值构建的评价参数,选取用于重构故障信号的本征模态分量;最后,对重构后的信号进行傅里叶变换,实现在强背底噪声情况下的故障特征频率识别,并通过模拟数据和真实动车组轴箱轴承试验数据对提出的方法进行验证。结果表明：提出的方法能够有效地在强背底噪声情况下重构带有预设的40或200 Hz故障特征频率的信号,重构后的信号最大程度保留了轴承的故障信息;故障特征频率识别效果好,能够为保障高速动车组的安全运行提供技术支撑。     

速度400 km/h高速列车轴箱轴承技术研究

高速列车轴箱轴承的可靠性和高速性能是保障高速列车运行安全和运行效率的关键因素。依据高速列车轴箱轴承的实际应用工况特征,并结合现有高速列车轴箱轴承的检修统计数据,对比分析了双列圆锥和双列圆柱设计的轴箱轴承技术特点。针对现有某高速列车车型,以满足运营速度400 km/h的技术要求为目标,对双列圆锥轴箱轴承低摩擦优化设计和轴箱系统散热设计优化这两个方面进行研究。其中为了准确评估摩擦功耗,建立了轴承—车辆刚柔耦合动力学模型,并以京津轨道谱和实测车轮不平顺作为输入,计算了轴承的动态载荷。轴承摩擦计算结果表明,在车速400 km/h,X-life设计的双列圆锥轴箱轴承的摩擦发热功耗比原有双列圆锥轴箱轴承大约降低24%;轴箱轴承台架测试显示,在更高的车速下,X-life设计的双列圆锥轴箱轴承运转温度比原有双列圆锥轴箱轴承降低了大概15°C。轴箱系统热仿真计算显示,在相同的热源输入和环境温度和散热条件下,铝合金轴箱体的最高温度相比铸铁轴箱的最高温度降低了约20°C。相关研究结果,可以为运营速度400 km/h高速列车的轴箱系统总体设计提供参考。     

基于改进SAE(堆叠自编码器)与温振融合的高速列车轴箱轴承轻微故障诊断方法

[目的]高速列车轴箱轴承服役环境复杂多变,其单源信号对微弱故障的诊断精度不足。为了提高轴箱轴承早期微弱故障的诊断精度,有必要结合轴承温度、振动多源故障信息,研究一种温振特征融合驱动的高速列车轴箱轴承轻微故障诊断方法。[方法]首先,设计了一种AE(自编码器)驱动的轴承温度特征提取方法,以获取轴承异常温度特征,并采用EMD(经验模态分解)方法对振动信号进行处理,以获取有效振动IMF(本征模态函数)分量的统计特征。然后,通过优化基于SAE(堆叠自编码器)的降维算法,提出了一种温振特征有效融合方法,以实现温度特征与振动特征的非线性融合与降维。最终,结合BP(反向传播)神经网络,建立了基于温振特征融合的轴箱轴承轻微故障诊断模型。并利用高速列车滚动轴承试验台采集的数据对模型进行验证。[结果及结论]相较于基于单源信号特征的故障诊断方法,基于温振特征融合的诊断方法具有更高的故障诊断精度,平均诊断准确率可达到99%以上。相较于采用PCA(主成分分析)温振模型,采用所提的温振融合轴承诊断模型更准确有效。     

高速列车轴箱轴承保持架动态特性研究

高速列车速度的提高以及频繁的加减速,对轴箱轴承保持架的动态稳定性产生了一定的影响,加剧了保持架的损坏,降低了轴承寿命。因此,文中建立了高速列车轴箱轴承柔性多体动力学有限元模型,采用中心差分法对模型进行显式动力学求解,研究了不同工况下高速列车轴箱轴承保持架的打滑率与运动稳定性。结果表明：稳定工况下,轴箱轴承保持架的运动稳定性随着车速的提高而提高;减速工况下随着减速度绝对值的增加,保持架由正打滑变为负打滑,且打滑率大小随着减速度绝对值的增加而增大,此时,保持架质心更加偏向x两侧和y负方向运动,保持架运动稳定性降低。     

基于仿真试验和BOA-VMD的轴箱轴承故障特征提取算法研究

针对城轨列车运行过程中轴箱轴承故障难以发现的问题,提出一种利用蝴蝶优化算法(ButterflyOptimizationAlgorithm,BOA)对变分模态分解(VariationalModeDecomposition,VMD）参数进行优化的轴承故障特征提取方法。首先构建基于轴承-车辆刚柔耦合的轴承故障动力学模型,提取轮轨激扰和轴承故障情况下的轴箱振动信号;然后利用蝴蝶优化算法对轴箱振动信号的VMD模态分量数和二次惩罚系数进行寻优,确定最佳参数组合;最后利用已确定的最佳参数对轴承振动信号进行VMD分解,得到不同本征模态分量(IntrinsicModeFunction,IMF),并对最佳模态分量信号进行包络分析,识别到轴承故障时的特征频率。试验分析表明,基于优化参数的VMD分析方法能够有效提取轴承故障特征频率,通过经验模态分解(EmpiricalModeDecomposition,EMD)分析方法对比,可以发现文章提出的分析方法效果更加有效。     

基于长短期记忆网络的动车组轴箱轴承故障诊断预测模型研究

动车组轴箱轴承是动车组转向架的关键部件,其运行品质直接影响动车组的运营安全.以深度学习算法为基础,利用轴承振动信号时间序列的特点和LSTM(长短期记忆网络)擅长处理时间序列的优势,通过构建LSTM模型对轴承的故障状态进行识别,开发了基于深度学习的轴承故障诊断预测软件,实现了轴承故障早期的分类与诊断.模型的仿真和试验表明...     

基于温振融合与深度自编码器的高速动车组轴箱轴承故障诊断模型

因物理监测信息利用不足,动车组轴箱轴承故障诊断存在准确率较低问题。首先,利用高速动车组轴箱轴承试验台获取丰富数据,融合温度特征数据与振动特征数据,并使用主成分分析法进行融合与降维;然后,建立基于温振融合与DAE(深度自编码器)的轴箱轴承故障诊断模型,并通过深度自编码器进行模型训练;最后,用高速动车组轴箱轴承试验台测试集的数据进行模型验证。验证结果表明：与其他对比模型相比,基于温振融合与DAE的轴箱轴承故障诊断模型的诊断准确率更高。     

SS6B机车轴箱轴承报警故障处理

通过分析SS6B轴箱轴承故障原因,提出相应的应对措施,通过实践检验,取得了明显效果,保证了机车行车安全。     

防止电力机车轴箱轴承发热的措施

通过对SS4,SS9型电力机车轴箱轴承发热的原因进行分析,提出防止轴箱轴承发热的措施,进而解决电力机车中、大修后轴箱轴承发热的惯性故障。     

HXD2型机车抱轴箱轴承非正常磨损的原因分析及采取的措施

通过对HXD2型交流传动电力机车抱轴箱轴承的故障情况进行统计及原因分析,进而采取了有效措施,保证了大秦线重载运输的安全。     

轴箱轴承润滑脂稀释泄漏问题的分析与解决

分析了地铁车辆轴箱轴承润滑脂稀释泄漏的原因,提出了解决办法。     

基于改进VMD和APSO-SVM的高速列车轴承故障诊断

针对高速列车轮对轴承故障信息微弱难以提取的问题,提出一种结合变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)和粒子群算法参数优化支持向量机(Adaptive Particle Swarm Optimization-Support Vector Machine,APSO-SVM)的高速...     

考虑轴向载荷时不同因素对轴箱轴承接触应力影响

变轨距转向架轮轴装配关系为间隙配合,与传统转向架轴箱轴承相比,其轴箱轴承承受的轴向载荷更大,需考虑轴向载荷对轴承接触应力的影响。文章采用仿真软件Romax建立某1435/1520mm高速变轨距转向架轴箱轴承仿真模型,考虑轴向载荷时不同轨距、不同滚子修形方式和不同轴向游隙对滚子与内圈接触应力的影响。计算结果表明：当轨道为宽轨时,轴承承受轴向载荷后,轴承接触应力情况比轨道为标准轨时更严重,并且未修形滚子的最大接触应力不满足标准要求;轴承承受轴向载荷后,4种修形滚子比未修形滚子均能降低最大接触应力和应力集中系数,其中对数修形滚子承受轴向载荷的能力优于其他3种修形滚子;当轴承承受轴向载荷后,最佳轴向游隙会继续向负游隙方向减小。     

抱轴箱轴承孔同轴度的检测

从滚动抱轴箱的结构分析入手,通过不同的同轴度检测方法对产品质量影响的阐述,对类似抱轴箱这样的"长距短孔"零件的的同轴度检测提出了一种切实、可行的检测方法.实际检测结果表明:检测方法可靠,检测结果稳定,更符合产品装配和实际使用状况,满足了产品的质量要求.     

HX_D2型机车抱轴箱传动端轴承异常磨损原因分析及预防措施

针对HXD2型机车牵引单元中抱轴箱传动端轴承出现的异常磨损现象,对其原因进行分析,提出整改措施及预防建议。     

HXD3C型机车轴箱轴承故障救援回送的处置方案

通过一例HXD3C型机车轴箱轴承故障救援回送处置过程的分析,对采用救援小车和采取轮对悬挂2种机车轴箱轴承故障救援回送处置方案进行比较,表明轮对悬挂方案能缩短救援处置和回送时间,保证机车救援、回送安全。该方案对其他机型因走行部轴承故障的救援回送处置也有一定借鉴作用。