基于EMD和Hilbert包絡(luò)解調(diào)的滾動(dòng)軸承故障診斷方法研究-論文.pdf

《基于EMD和Hilbert包絡(luò)解調(diào)的滾動(dòng)軸承故障診斷方法研究-論文.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、第34卷第11期煤礦機(jī)械Vo1．34No．112013年11月CoalMineMachineryNOV．20l3基于EMD和Hilbert包絡(luò)解調(diào)的滾動(dòng)軸承故障診斷方法研究木呂躍剛。陳盼娣。李雨田(華北電力大學(xué)控制與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，北京102206)摘要：滾動(dòng)軸承的運(yùn)行狀態(tài)會(huì)直接影響到整個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的性能．提出一種將經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和Hilbert包絡(luò)分析相結(jié)合的方法對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行故障診斷經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解具有自適應(yīng)性。能有效地將攜帶故障信息的高頻調(diào)制信號(hào)從原信號(hào)中分離出來(lái)：利用Hilbert變換對(duì)包含滾動(dòng)軸承故障所在的

2、高頻段進(jìn)行包絡(luò)譜分析。提取故障特征頻率將提取的特征頻率與根據(jù)軸承型號(hào)參數(shù)和轉(zhuǎn)速所得的滾動(dòng)軸承的故障特征頻率進(jìn)行對(duì)比．能夠辨識(shí)出滾動(dòng)軸承的故障。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)采集的滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析，證明了該方法有效性和準(zhǔn)確性關(guān)鍵詞：風(fēng)電機(jī)組；振動(dòng)信號(hào)；EMD分解；IMF分量；Hilbert包絡(luò)分析；故障特征頻率中圖分類(lèi)號(hào)：TH133．3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1003—0794(2013)ll一0280—03ResearchonRollingBearingDiagnosisMethodBasedonAnalysis0fEM

3、DandHilbertEnvelopeLYUYue—gang，CHENPan-di，LIYu-tian(SchoolofControlAndComputerEngineering，NoAhofChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China)Abstract：Thestateofrollingbearingwilldirectlyaffecttheperformanceofthewholerotarymachine．Inthispaperpresentsamet

4、hodofempiricalmodedecompositionandHilbertenvelopmentanalysiscombinedwiththefaultdiagnosisofrollingbearing．Empiricalmodedecompositionisadaptive，caneffectivelyseparatethehighfrequencymodulationsignalcarryingfaultinformationfromtheoriginalsignal；UsingHilberttr

5、ansformtoextractfaultcharacteristicfrequencyherollingbearingfaultwhichlocatedonhighfrequencysegment．comparisoningthecharacteristicfrequencyextractionandbasedonthefaultfeaturefrequencyofrollingbearingmodelparametersandthespeedoftheshaftcalculatedvalue，wecani

6、dentifythefaultofrollingbearing．Throughtheanalysisofthecollectedvibrationsignalsofrollingbearings，itprovesthatthemethodisvalidityandaccuracy．Keywords：windturbine；vibrationsignal；EMD；IMF；Hilbertenvelopmentanalysis；faultcharacteristicfrequency0引言是隨機(jī)的，又包含滾動(dòng)體的傳

7、輸振動(dòng)。其主要頻率成滾動(dòng)軸承是各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一分為滾動(dòng)軸承的特征頻率通常在對(duì)軸承故障診斷種通用機(jī)械部件，也是最易損壞的元件之一．它的前總是先算出軸承特征頻率作為故障診斷的依據(jù)。運(yùn)行狀態(tài)會(huì)直接影響到整臺(tái)機(jī)器的性能據(jù)不完全已知軸承參數(shù)：軸承滾動(dòng)體個(gè)數(shù)Z、滾動(dòng)體直徑d、統(tǒng)計(jì)．旋轉(zhuǎn)機(jī)械30％的故障是因滾動(dòng)軸承損壞引起軸承節(jié)徑D、接觸角、軸的轉(zhuǎn)速n、軸承所在軸轉(zhuǎn)頻的。提出基于EMD包絡(luò)解調(diào)的方法．對(duì)采集到的信fn=n／60通過(guò)已知參數(shù)可計(jì)算出表1所示的特征頻號(hào)進(jìn)行EMD分解后進(jìn)行包絡(luò)處理．對(duì)包絡(luò)信號(hào)進(jìn)率行特

8、征提取后對(duì)比公式計(jì)算所得的軸承特征頻率．表1軸承故障特征頻率辨識(shí)滾動(dòng)軸承故障程度及部位經(jīng)實(shí)際采集到的數(shù)故障公式1Z(1dc。sa據(jù)驗(yàn)證，證實(shí)此種方法能有效提取故障特征頻率，軸承內(nèi)圈故障頻率一診斷軸承故障軸承外圈故障頻率fo=lZ(1一罟COSOZ)fn1滾動(dòng)軸承故障特征頻率軸承滾動(dòng)體故障頻率孚(1一等c。s2a滾動(dòng)軸承常見(jiàn)的失效模式包括磨損、疲勞剝落、腐蝕以及塑性變形、膠合等。通過(guò)對(duì)軸承振動(dòng)的由于實(shí)