[发明专利]一种大型低速重载齿轮箱故障诊断的方法

摘要

一种大型低速重载齿轮箱故障诊断的方法，属于大型低速重载齿轮箱故障诊断领域。是一种在“双特征判别法”的基础上，结合小波分析，有效提取故障特征，进行诊断的“三特征判别法”，所述的故障信号“三特征判别法”就是：在常规傅立叶谱图上分析平稳功率故障振动信号特征，在共振解调傅立叶谱图上分析冲击功率故障振动信号特征，利用小波分析冲击故障振动信号特征。采用本发明能有效提高低速重载齿轮箱故障诊断率。

主权项

1、一种大型低速重载齿轮箱故障诊断的方法，其特征在于：在常规傅立叶谱图上分析平稳功率故障振动信号特征，在共振解调傅立叶谱图上分析冲击功率故障振动信号特征，利用小波分析冲击故障振动信号特征，具体采用如下步骤：1)、利用具有滤波与宽带解调两种预处理功能的诊断仪采集振动信号，在常规傅立叶谱图上分析平稳功率故障振动信号特征，在共振解调傅立叶谱图上分析冲击功率故障振动信号特征，将振动信号的滤波谱与解调谱进行分析，当振动信号的幅值大于2m/s²，认为出现特征频率谱线，信号特征用1表示，否则用0表示；2)、确定振动幅值有明显变化的频段；选择振动信号幅值为其他频段上振动信号幅值1.25倍以上的频段，将此频段认定为振动幅值有明显变化的频段；3)、计算振动幅值有明显变化频段的每小时的小波分层突变系数；所述的小波分层突变系数，量纲为1：每隔固定的分钟数取一个数据，每1小时一个数据组，统计在1小时内小波某一层分解中大幅值，其中大幅值是幅值的极值点，数据占全部数据的比例，称这一比例值为小波分层突变系数，即4)、用每小时的小波分层突变系数作趋势图；其中小波分析列中，当5层突变系数发生突变时，将振动信号特征定为1，否则为0；5)、根据步骤1)中判断的是否出现特征频率谱线以及小波分层突变系数所作的趋势图，做出分别如表3、表4、表5所示的“三特征判别法”判据，根据表中的故障对策进行故障判断；表3齿轮短周期故障的三特征判别法判据，特征频率f_m    判据序号        信号特征故障对策  冲击  平稳  小波分析    0  0  0  0无故障，不修    1  0  1  0齿形不良属制造误差或初期磨损，加工无振纹的话即不修    2  1  0  1相邻周节差超差或齿顶修缘不良，或有轻微齿顶齿根干涉、属制造问题不修    3  1  1  1较严重磨损，准备备件，更换表4齿轮长周期故障的三特征法判据，特征频率fri  判据序号          信号特征故障对策  冲击  平稳    小波分析  0  0  0    0无故障，不修  1  0  1    0基圆偏心或质心偏移，属加工误差，不修  2  1  0    1个别齿有伤考虑更换  3  1  1    1个别齿有突起状塑性变形，开箱修整表5轴承故障的三特征法判据，轴承各特征频率fri  判据序号          信号特征故障对策  冲击  平稳    小波分析  0  0  0    0无故障，不修  1  0  1    0轴承精度不良  2  1  0    1轴承游隙过大  3  1  1    1较严重磨损，准备备件，更换。