[发明专利]一种液压轴向柱塞泵轴承的故障诊断方法

说明书

本发明涉及机械故障诊断技术领域，具体为一种液压轴向柱塞泵轴承的故障诊断方法，具体步骤如下：(a)通过模态分析法仿真计算获得轴承内圈、外圈第一阶弯曲振动的固有频率，将第一阶弯曲振动固有频率作为弯曲振动固有频率值；(b)通过自适应算法对原始数据进行采集，采用第一阶弯曲振动固有频率作为带通滤波器的中心频率，并以该中心频率对轴承原始故障信号带通滤波；(c)最后通过Hilbert包络分析，解调得到故障特征频率值，与故障理论特征值进行匹配，最终确定故障类型。本发明采用此算法可进行实时信号处理，而不会增加计算量；不仅能够大大减少DFT分析的频谱泄漏，而且还能根据信号频率的波动，自适应地修改抽样序列。

技术领域

本发明涉及机械故障诊断技术领域，具体为一种液压轴向柱塞泵轴承的故障诊断方法。

背景技术

在现代化生产中，机械设备的故障诊断技术越来越受到重视，飞机液压柱塞泵工作在交变载荷下，轴承的滚柱、内外环的滚动表面很容易产生润滑不良、点蚀及疲劳等损伤，常见故障有疲劳与剥落、磨损、点蚀、轴承保持架破损、轴承间隙过大等。无论哪种故障，都会在运动过程中产生冲击，从而产生周期性的振动。判断轴承是否正常方法有冲击脉冲法、频谱分析法、测温法、噪声法、油液检测法。现有一种轴承柱塞泵检测方法，利用有限元分析方法对柱塞泵轴承进行建模和有限元仿真，通过模态分析得到轴承内、外圈第一阶弯曲振动的固有频率，再利用最小熵解卷积对带通滤波后的信号进行故障特征增强，最后通过希尔伯特包络解调得到故障特征频率。但它们的运算量大，不适于实时信号处理，并且不能自适应地改善抽样序列。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种液压轴向柱塞泵轴承的故障诊断方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种液压轴向柱塞泵轴承的故障诊断方法，具体步骤如下：

(a)通过模态分析法仿真计算获得轴承内圈、外圈第一阶弯曲振动的固有频率，将第一阶弯曲振动固有频率作为弯曲振动固有频率值；

(b)通过自适应算法对原始数据进行采集，采用第一阶弯曲振动固有频率作为带通滤波器的中心频率，并以该中心频率对轴承原始故障信号带通滤波；

(c)最后通过Hilbert包络分析，解调得到故障特征频率值，与故障理论特征值进行匹配，最终确定故障类型。

进一步地，步骤(a)的具体步骤如下：

(1)建立滚动轴承有限元模型利用comsol软件进行有限元仿真，对于目标零件，将轴承三维模型导入，并输入材料参数；

(2)将轴承的滚道与滚动体接触设定为弹簧阻尼单元，滚道与滚动体的径向接触刚度即为弹簧阻尼单元的接触刚度，滚道与滚动体的接触阻尼即为弹簧阻尼单元的阻尼；

(3)由弯曲振型确定载波频率，进行有限元模态分析，并由振型确定第一阶弯曲振动固有频率；

(4)将滚动轴承有限元模型分析得到的第一阶弯曲振动固有频率当作载波频率值。

进一步地，步骤(1)中的材料参数具体包括弹性模量E、泊松比v、材料密度p。

进一步地，步骤(b)中对原始数据进行采集的公式为：

本发明的有益效果是：

本发明采用此算法可进行实时信号处理，而不会增加计算量；不仅能够大大减少DFT分析的频谱泄漏，而且还能根据信号频率的波动，自适应地修改抽样序列。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1为本发明的主要环境示意图；

图2为本发明的诊断流程示意图；