[发明专利]一种智能型滑动轴承自适应主动降噪装置及降噪方法

说明书

本发明公开了一种智能型滑动轴承自适应主动降噪装置，包括控制器，控制器分别连接有振动/噪声传感器和扬声器，本发明通过采集滑动轴承的振动情况和噪声声波建立映射关系，并通过控制器控制扬声器输出降噪声波与噪声声波抵消，实现滑动轴承主动降噪的目的，对于改善滑动轴承工作环境具有重要意义。本发明还公开了一种智能型滑动轴承自适应主动降噪方法，包括监测滑动轴承振动情况和噪声声波，建立振动信号与噪声声波之间的映射关系；以振动信号构建降噪时域信号；基于映射关系将降噪时域信号回归为与之相匹配的降噪声波；最后输出降噪声波，使降噪声波与轴承振动所产生的噪声声波相互抵消，达到主动降噪的目的，本发明降噪具有实时性，能够修正降噪声波，降噪准确且有效。

技术领域

本发明属于无损检测技术领域，涉及一种智能型滑动轴承自适应主动降噪装置，还涉及一种智能型滑动轴承自适应主动降噪方法。

背景技术

滑动轴承作为重要的支撑部件广泛应用于旋转类机械产品中，其在服役过程中不可避免的会因为振动而产生噪声，这种噪声频率低、周期循环性强，易使人感到疲惫烦恼。考虑到噪声声波是一种机械波，其主要特点在于需要依靠介质进行传播。因此传统的降噪方法是在噪声源周围布置若干消声材料或消声结构，增加声波在空气介质中传播的阻力，使声波的能量因为阻尼的增大而被削弱，最终达到降噪的目的。然而固定方式布置的消声材料或根据某种特定工况设计的消声结构无法适应时变的工作状态；且这种被动式的降噪方法主要用于减少中、高频噪声，而对于旋转机械所产生的低频噪声，降噪效果甚微。现阶段主动降噪方法主要通过对噪声频谱的实时捕捉，获取其特征信号，进而生成降噪声波。这种方法以噪声本身为研究对象，容易受到外界信号的干扰，而且针对性不强，难以有效实施与推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能型滑动轴承自适应主动降噪装置，解决了现有降噪装置在滑动轴承时变工况下降噪效果差的问题。

本发明的另一目的是提供一种智能型滑动轴承自适应主动降噪方法，通过实时构建振动与噪声之间的映射关系，实现自适应主动降噪。

本发明所采用的第一种技术方案是，一种智能型滑动轴承自适应主动降噪装置，包括控制器，控制器分别连接有振动/噪声传感器和扬声器；

振动/噪声传感器设置在滑动轴承的轴瓦外侧，用于采集滑动轴承的转子与轴瓦之间的振动情况和噪声声波；

扬声器用于输出与采集的噪声声波对应的降噪声波；

控制器用于接收和处理采集的振动情况和噪声声波，并控制扬声器输出降噪声波。

本发明第一种技术方案的特点还在于，

振动/噪声传感器设置有两个。

本发明所采用的第二种技术方案是，一种智能型滑动轴承自适应主动降噪方法，应用本发明第一种技术方案的智能型滑动轴承自适应主动降噪方法进行降噪，振动/噪声传感器对滑动轴承振动情况以及当前噪声声波进行实时监测，并利用控制器建立振动信号与噪声声波之间的映射关系；以振动信号为拓扑目标，构建幅值相同、相位相反的降噪时域信号；在此基础上，基于上述振动信号与噪声声波之间的映射关系，将降噪时域信号回归为与之相匹配的降噪声波；最后利用扬声器输出降噪声波，使降噪声波与轴承振动所产生的噪声声波相互抵消，达到主动降噪的目的；

具体按照以下步骤实施：

步骤1、振动/噪声传感器以单位时间为样本实时采集滑动轴承的振动信号和噪声声波；

步骤2、基于最小二乘法，以单位时间内离散的振动信号为自变量、噪声声压为因变量，进行多项式拟合得出当前滑动轴承服役状态下的振噪映射关系；

步骤3、以振动信号为拓扑目标，采用快速傅里叶变换，获取该振动信号的频域特征；