[发明专利]基于阶次谱和包络谱的旋转机械滚动轴承故障诊断方法

摘要

本发明公开一种基于阶次谱和包络谱的旋转机械滚动轴承故障诊断方法，从宏观上采集轴承在整个变转速运行过程中的变转速信号，并对其采用阶次谱的方法初步确定故障的有无及可能存在的故障类型；再从微观上截取采集轴承在整个变转速运行过程中的某一段恒定转速信号，并对其采用包络谱的方法验证故障的类型是否正确，作为阶次谱方法诊断结果的补充；最终结合阶次谱和包络谱的诊断结果，得到最终的诊断结论，从而避免了单一诊断结果受干扰的影响，提高了诊断的精度。

主权项

1.基于阶次谱和包络谱的旋转机械滚动轴承故障诊断方法，其特征是，包括步骤如下：步骤1、通过传感器采集滚动轴承在运行过程中的振动时域信号，并将该振动时域信号存储于计算机中；步骤2、采用计算阶次跟踪算法对采集到的振动时域信号进行处理，将振动时域信号转变为振动角域信号；步骤3、采用变分模态分解算法对振动角域信号进行分解，得到一系列带宽限制的变转速本征模态，并对这些变转速本征模态进行里叶变换，将角域的重采样信号转换为阶次域信号，得到阶次谱；步骤4、通过将阶次谱中的对应阶次和旋转机械滚动轴承的固有阶次进行对比，初步确定故障的有无及可能存在的故障类型；步骤5、通过分析存储在计算机中的振动时域信号的速度变化趋势，并截取一段出现在滚动轴承变转速运行过程中出现的恒定转速信号；步骤6、采用变分模态分解算法对恒定转速信号进行分解，得到一系列带宽限制的恒定转速本征模态，并对每个恒定转速本征模态分别绘制包络谱；步骤7、通过分析包络谱上是否出现了步骤4所初步确定的故障类型所对应的特征频率，来验证验证阶次谱诊断出的故障类型是否正确：当包络谱中存在步骤4所初步确定的故障类型所对应的特征频率时，则最终认定该故障类型存在，否则最终认定该故障类型不存在。