列车滚动轴承性能退化评估方法研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 11次 | 上传用户:wahyle
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,轨道交通凭借运力大、速度快、安全高效、绿色环保等特点,在我国乃至世界范围的综合运输网络中都发挥了至关重要的作用。滚动轴承作为列车的关键旋转部件,其运行状态的好坏直接影响着整个列车的行车安全。而滚动轴承从正常到失效往往要经历一个连续的退化过程,因此,在设备运行过程中实现轴承性能退化程度的准确监测,对有针对性的制定部件维修计划,防止事故的发生有重要意义。本文基于上述主动设备维护的思想对列车滚动轴承性能退化在线评估进行了如下系统的研究工作:1.在认真梳理了列车滚动轴承的构造、退化模式及常用信号处理方法的基础上,充分借鉴了相关领域的研究成果,系统的提出了针对数据不同完备情况的列车滚动轴承性能退化的在线评估方法。2.针对所提取的特征向量需充分描述滚动轴承所处退化状态这一难点,本文应用局部均值分解方法将所采集到的振动加速度信号进行分解,通过比较发现局部均值分解方法比常用的经验模态分解方法分解效率更高,辨识效果更佳;其次,对分解后的各分量从时域方面进行多特征提取;最后应用主成分分析方法对各分量的所提取的特征指标进行降维和融合,将得到的主元作为最终的特征指标。3.针对列车滚动轴承数据不完备情况,提出了基于支持向量数据描述的轴承性能退化在线评估方法,并进行了自适应报警阈值的设定。该方法仅通过将滚动轴承正常运行时的特征数据作为输入,训练支持向量数据描述得到特征空间的最小容积的超球体,进而根据轴承待测状态的特征值到超球体球心的距离值量化滚动轴承的退化程度。在此过程中利用基于相似度权重动态调整的粒子群算法对支持向量数据描述建模中涉及到的核参数及惩罚值进行了选取。通过利用两个滚动轴承的实际数据对上述方法进行了测试,证实该方法能在数据不完备状况下准确识别轴承的性能状态变化,并及时作出报警。4.针对列车滚动轴承数据完备的情况,首次提出了分段投票思想,并将其与最小二乘支持向量机及最小二乘支持向量回归结合,进行了轴承退化模式在线识别、性能退化评估及剩余寿命预测。通过轴承的全寿命特征数据进行了实例验证,证实将传统方法与分段投票思想相结合能够更加准确识别退化模式及描述性能状态,并在寿命预测方面取得了良好的效果。最终利用同型号的不同轴承的全寿命特征数据对该方法进行了推广性验证,并简要介绍了应用上述方法开发的列车滚动轴承性能退化评估软件的功能结构。
其他文献
学位
《走遍中国》是CCTV-4国际中文频道社会人文类电视节目的代表,其立意理念务实,制作水准精良,涵盖领域丰富,是了解中国自然社会万象、体验华夏各地人文景致、传播中华优秀传统
铁道车辆在线路运行中受到各种载荷的作用,其中纵向载荷是影响铁路货车性能的关键因素,是评估车辆结构强度的主要指标。为确保铁路货车的运行安全,国内外开展了大量铁路货车
网络控制系统(NCS),又称网络化的控制系统,它通过物理通信网络来实现控制器—执行器和传感器—控制器之间的数据交换,使某一区域内不同地点的设备和用户实现资源共享和协调操
我国西南地区公路位于山区斜坡湿软地基的路段,经常发生路基不均匀沉降、基底滑移沉陷、路堑边坡滑坡与坍塌等工程病害。随着公路交通事业的不断发展,越来越多的公路不可避免
滑坡形变监测是滑坡安全监控中的重要内容,对滑坡形变的监测资料进行及时、合理、有效的分析,获取滑坡变形规律和安全状况是滑坡形变监测的重要工作之一,为判断边坡的安全状况和
学位
伴随我国经济高速发展,大数据信息时代为我国提供更高效的发展前景,企业在进行生产改革的同时也会将其产品进行有效推广,通过信息技术的利用实现会计核算以及预算过程中的成
学位
随着光纤传输速率的不断提升,偏振模色散已经成为限制光纤传输系统发展、影响系统性能的主要因素。但是由于偏振模色散的统计特性,PMD对系统性能的影响是随机变化的,定量研究其