陈婧 刘方 付洋洋

摘要：轨边声学检测是列车轴承故障检测的有效手段之一，然而轨边信号在多普勒效应的影响下产生的时频调制给传统的冲击成分提取方法带来了挑战。现有的等周期多普勒瞬态小波模型未考虑轴承在实际运行中的非纯滚动问题，因此存在提取误差。针对该问题，提出了一种单瞬态多普勒调制Laplace小波模型与冲击成分提取方法，可构建与轨边信号时频结构相匹配的单瞬态多普勒调制Laplace小波模型，利用相关滤波法从轨边信号中逐个提取冲击成分。与现有的等周期多普勒瞬态小波模型相比，识别精度更高，仿真和实验分析验证了该方法的有效性。该方法可用于列车轴承故障轨边定量诊断，具有良好的应用前景。

关键词：故障诊断;列车轴承;瞬态分析;多普勒效应;Laplace小波

中图分类号：TH165+.3;TH133.3 文献标志码：A 文章编号：1004-4523（2020）04-0842-012

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2020.04.023

引言

轴承运转时发出的声音信号蕴含了丰富的健康状态信息，对其进行分析处理是实现故障诊断的有效途径，并且与振动信号相比具有非接触式测量的优点。轨边声学监测技术利用安装在铁轨两侧的麦克风阵列采集列车高速通过时轮对轴承发出的声音信号（轨边信号），通过对轨边信号的分析处理来获取列车轴承运行状况[1]。该方法能够在不影响列车正常运行的情况下，同时监测数百个轮对轴承，是一种成本较低的非接触式监测手段[2-3]。

何正嘉等[4]提出Laplace小波相关滤波法，并成功将其应用于内燃机、水轮机、汽轮机等故障冲击特征提取[5-6]。……