[发明专利]一种矿井提升机传动部件中轴承故障诊断方法

权利要求书

1.一种矿井提升机传动部件中轴承故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）通过振动加速度传感器采集轴承正常状态时和故障状态时振动模拟信号，并将所采集到的模拟信号转换为数字信号；

（2）将数字信号采用集合经验模态分解样本熵特征提取方法，得到轴承在正常状态下的信息熵H（X_i）和故障状态下的信息熵H^f1（X_i）；

（3）将轴承正常状态下与故障状态下的信息熵进行比对，通过信息熵对比判断故障类型。

2.根据权利要求1所述的一种矿井提升机传动部件中轴承故障诊断方法，其特征在于，所述步骤（1）中对采集到的振动模拟信号通过信号调理以及A/D转换成为数字信号，然后将数字信号进行实时处理。

3.根据权利要求1所述的一种矿井提升机传动部件中轴承故障诊断方法，其特征在于，所述步骤（2）中对实时处理后的数字信号采用集合经验模态分解法提取数据，得到传感器实际输出与期望输出的数据残差r_i，通过数据残差r_i计算出振动加速度传感在轴承正常状态以及故障状态时的信息熵H（X_i）和H^f1（X_i），其计算公式为：

（1）

式中，为多元正态分布的协方差矩阵，n为数据维数。

4.根据权利要求3所述的一种矿井提升机传动部件中轴承故障诊断方法，其特征在于，所述公式（1）引入H（X_i）-H^f1（X_i），得到

（2）

式中：为轴承发生故障时的概率密度函数。

5.根据权利要求4所述的一种矿井提升机传动部件中轴承故障诊断方法，其特征在于，所述公式（2）符合K-L散度的表达式，即

（3）。

6.根据权利要求5所述的一种矿井提升机传动部件中轴承故障诊断方法，其特征在于，所述对计算公式（1）引入马哈拉诺比斯变换得到改进后的公式：

（4）

式中：为多元正态分布的协方差矩阵，n为数据维数；

将公式（4）引入公式（3）中得到：

（5）

式中：为未发生故障时轴承数据的协方差矩阵，为发生故障时轴承的协方差矩阵。