[实用新型]一种电机滚动轴承故障诊断系统

说明书

公开了一种电机滚动轴承故障诊断系统，电机滚动轴承故障诊断系统包括测量装置(1)、截取转速及电流平稳工况下的振动数据的数据采集装置(2)、处理器(4)和比较器(5)，测量装置(1)包括设置在电机滚动轴承的三向加速度传感器(6)、转速传感器(7)和电连接定子的电流计(8)，所述数据采集装置(2)记录符合所述预定条件的振动向量矩阵Acc、转速平均值和电流平均值处理器(4)连接所述数据采集装置(2)并发送计算的复合时域指标到比较器(5)，比较器(5)，其比对复合时域指标得出故障程度并进行报警。

技术领域

本实用新型属于信号处理分析与故障诊断技术领域，特别是涉及一种电机滚动轴承故障诊断系统。

背景技术

电机是铁路机车的核心部件，其中的轴承对运行安全至关重要，因此对电机轴承进行实时监测及故障诊断是保证机车可靠运行的关键，此外，在严重故障发生前对故障进行预警与诊断，可对电机维修提供重要参考，从而减小运行与维护成本。

现有的电机滚动轴承故障诊断系统虽然能实时对电机轴承状态进行监测预警，但是通常采用固定的阈值对故障程度进行报警，所以漏报及误报率高；此外，由于传统的电机滚动轴承故障诊断系统大多基于共振解调技术，滤波器的选择严重影响故障特征的提取效果，经常造成诊断失败。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种电机滚动轴承故障诊断系统，能很好地解决传统方法中信号提取效果差，故障诊断准确率低的问题，通过采用阈值表、自适应解调技术以及基于三向传感器振动数据的综合分析方法对电机轴承早期故障特征进行准确提取、报警以及诊断。

本实用新型的目的是通过以下技术方案予以实现：

一种电机滚动轴承故障诊断系统，其包括测量装置、截取转速及电流平稳工况下的振动数据的数据采集装置、处理器和比较器。测量装置包括设置在电机滚动轴承的三向加速度传感器、转速传感器和电连接定子的电流计；所述数据采集装置记录符合所述预定条件的振动向量矩阵Acc、转速平均值和电流平均值处理器连接所述数据采集装置并发送计算的复合时域指标到比较器，比较器，其比对复合时域指标得出故障程度并进行报警。

所述的诊断系统中，所述诊断系统还包括用于诊断故障类型的故障诊断识别装置，所述故障诊断识别装置包括计算谱峭度的处理单元、获得包络后的频谱谱线的频谱处理装置和将频谱谱线与滚动轴承特征频率进行对比的对比装置，其中，所述处理单元包括复Morlet小波滤波器。

所述的诊断系统中，所述处理器、处理单元或频谱处理装置包括通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA。

所述的诊断系统中，所述处理器、处理单元或频谱处理装置包括存储器，所述存储器包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM。

所述的诊断系统中，所述转速传感器为霍尔传感器。

所述的诊断系统中，所述比较器包括用于报警的LED灯。

所述的诊断系统中，所述比较器包括用于报警的蜂鸣器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型能够自动提取强时变复杂工况中的平稳数据，剔除对故障分析无用的数据，采用阈值表对故障程度进行报警，然后采用了自适应解调从报警信号中提取微弱的故障特征，并结合三个通道的诊断结论，更全面准确的诊断轴承故障。本实用新型由于在信号处理、特征提取过程中不需要任何参数设置与人工干预，更加有利于实现故障特征提取及诊断检测自动化，而且适用于电机轴承早期故障的准确诊断。