[发明专利]基于改进傅立叶变换的旋转机械故障诊断方法

摘要

本发明公开了一种基于改进傅立叶变换的旋转机械故障诊断方法，获取当前时刻的离散信号，并对上述离散信号进行傅里叶变化，并对变换后的频谱图进行局部信号观察，并记录需要检测的局部信号的频率；并将其转换为信号序列；采集振动信号；获取轴承各部分的特征频率；排序，对最小值，进行kfs处理；对步骤四中获取的序列，经过傅立叶变换为频域，并将照k0fs长度进行分段，获取段内各离散点中最大的幅值Fm，最大幅值对应频率与其幅值下降2mm对应的频率之差ΔF；将步骤八中获取的Fm和ΔF形成表格，并与步骤五中获取的特征频率值进行比较，在某段Fm和ΔF接近上述特征频率值时，判定该部件出现故障，能对轴承故障进行简单、初步分析。

主权项

1.一种基于改进傅立叶变换的旋转机械故障诊断方法，其特征在于：其包括以下步骤：一、获取当前时刻的一对离散信号X(t)＝x(1)，...，x(N)，其中N为采样点数，t为当前时刻，且信号周期为T；二、对上述离散信号X(t)进行傅里叶变化，并对变换后的频谱图进行局部信号观察，并记录需要检测的局部信号的频率[fi，fi+Bp]，其中Bp为该频谱图局部的范围；三、将需要检测的局部信号的频率[f_i，f_i+B_p]转换为信号序列X_f(t)，其取样时间为其中其中A为X(t)的采样离散数量，B为[f_i，f_i+B_p]区间段采样离散数量，T为信号周期；四、对振动信号进行采集，采样时间为T0，时间周期为Ts，频率为fs＝1/Ts，序列为X1(t)；五、获取轴承各部分的特征频率：其中，Db为滚动体直径，Dc为滚动轴承平均直径；θ为径向方向接触角；Fs为轴的转频；Fb为滚动体特征频率；Fbpi为内圈特征频率；Fbpo为外圈特征频率；Fc为保持架特征频率；Nb为滚动体个数；六、对fs，Fb，Fbpi，Fbpo，Fc进行排序，对最小值fs，进行kfs处理，k为自然数，并使得kfs大于max{Fb，Fbpi，Fbpo，Fc}，并确定此时的k＝k0；七、对步骤四中获取的序列X1(t)，经过傅立叶变换为频域X1(f)，并将X1(f)按照k0fs长度进行分段，X1(f)＝{X1(f)1，...，X1(f)n}，n＝1,2，...，其中n为段数；八、获取X1(f)j，j＝1,2，...n，并获取X1(f)j段内各离散点中最大的幅值Fm，最大幅值对应频率与其幅值下降2mm对应的频率之差ΔF；九、将步骤八中获取的Fm和ΔF形成表格，并与步骤五中获取的特征频率值进行比较，在某段Fm和ΔF接近上述特征频率值时，判定该部件出现故障。