[发明专利]一种基于弱磁探测的滚动轴承故障诊断方法

说明书

一种基于弱磁探测的滚动轴承故障诊断方法，它涉及一种滚动轴承故障诊断方法，具体涉及一种基于弱磁探测的滚动轴承故障诊断方法。本发明为了解决现有监测方法受高温及油雾等恶劣环境干扰时，识别轴承故障信号可靠性低，进而导致故障诊断率低的问题。本发明采用弱磁探测技术对航空轴承进行故障诊断，采用弱磁探测传感器1可探测包含轴承故障的特征信息，经对弱磁探测信号进行包络解调变换，便可获得包含轴承故障的频谱，与理论故障特征进行比对，可识别轴承的故障状态。本发明属于航空轴承健康管理领域。

技术领域

本发明涉及一种滚动轴承故障诊断方法，具体涉及一种基于弱磁探测的滚动轴承故障诊断方法，属于航空轴承健康管理领域。

背景技术

航空轴承是航空发动机传动系统的重要元件，关系到航空发动机能否安全运行。航空轴承常常在恶劣环境(高温、油雾及重载)下工作，当航空轴承运行时，由于航空轴承工作环境的原因，航空轴承可能产生不同程度的故障，如疲劳剥落、胶合及塑性变形等，上述故障可导致航空轴承的寿命降低。为此，对航空轴承在运行期间进行有效监测，并对轴承故障进行监控，保证航空轴承正常运行，具有重要意义。在航空轴承故障诊断中，底层传感作为轴承故障诊断的前端输入，关系到后续的故障诊断，能否有效提取故障特征。由于航空轴承工作环境的特殊性，传统的测量方法是将振动传感器安装到轴承试验器的壳体上，导致轴承振动信号传递到传感器时，信号存在一定程度的衰减，不能有效感知轴承的振动。当传感器安装到轴承腔内部时，由于腔体内高温及油雾的干扰，会对振动信号的感知及传输带来一定的影响。为此，亟需提供一种能够精确感知轴承故障的监测方法。

发明内容

本发明为解决现有监测方法受高温及油雾等恶劣环境干扰时，识别轴承故障信号可靠性低，进而导致故障诊断率低的问题，进而提出一种基于弱磁探测的滚动轴承故障诊断方法。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的具体步骤如下：

步骤一、设定轴承运行的载荷谱(F₁,F₂,F₃...)和速度谱(v₁,v₂,v₃...)；

步骤二、通过弱磁探测传感器采集航空轴承外圈、滚动体及内圈对地磁场的扰动磁场；

步骤三、采用移动均值滤波对步骤二获取的弱磁信号进行平滑预处理；

步骤四、依据步骤三获得的预处理后的信号，进行包络解调变换，获取频谱成分(f₁,f₂,f₃...)；

步骤五、获取轴承的节圆直径D、接触角α、滚动体数量Z及滚动体直径d；

步骤六、获取轴承在各个谱段的转频，f_r1＝v₁/60、f_r2＝v₂/60、f_r3＝v₃/60...；

步骤七、获取滚动轴承外圈理论故障频率f_o、内圈理论故障频率f_i、滚动体理论故障频率f_R、保持架理论故障频率f_c；

其中，f∈[f_r1,f_r2,f_r3...]；