基于谐波小波变换的滑动轴承油膜涡动与振荡故障识别与分析
2014-07-21姚明镜张春良岳夏朱厚耀
轴承 2014年12期
姚明镜,张春良,,岳夏,朱厚耀
(1.南华大学 机械工程学院,湖南 衡阳 421001;2.广州大学 机械与电气工程学院,广州 510006)
油膜涡动与振荡是导致滑动轴承高振动的常见油膜故障,掌握油膜涡动与振荡的特征,有助于对轴承故障做出准确及时的诊断[1]。长期以来,旋转机械的故障诊断主要采用振动信号频谱分析,通过滤波技术处理振动信号后进行故障分析判断[2]。FIR数字滤波器是数字信号处理系统中最基本的元件,信号通过它不失真的在通带内具有恒定的幅频响应和线形相位特性,其线性相位特性满足了现代信号处理领域对滤波器的高性能要求,成为应用最广泛的数字滤波器。
近年来,也有多种滤波技术应用于振动信号处理,如在信号的截断频带上具有较好信号分辨率的Vondrak滤波[3-4],在时域和频域具有良好局部化特性的小波滤波[5],利用观测向量预测和修正新状态向量的Kalman滤波[6]等。这些滤波在处理线性稳定信号方面都具有各自的优势,但对于油膜涡动与振荡这类非平稳非线性信号,以上滤波方法信号处理效果均不明显[4]。而谐波小波具有频域盒形紧支谱特性及良好的相位定位能力[7],在处理非平稳非线性信号时更有优势。故利用谐波小波滤波对油膜涡动与振荡进行处理分析,并将其与最基本且运用最成熟的FIR滤波进行对比分析,以验证其有效性和准确性[8]。
1 油膜涡动与振荡的原理及特征
1.1 油膜涡动与振荡的原理
油膜涡动与振荡是滑动轴承在高速运行时特有的一种故障[9],其工作原理图如图1所示。……
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