基于CEITDAN的滚动轴承弱磁信号特征提取方法
2021-07-22麻健鹏战利伟李成伟
轴承 2021年10期
麻健鹏,战利伟,李成伟
(1.哈尔滨工业大学 仪器科学与工程学院,哈尔滨 150001;2.中国航发哈尔滨轴承有限公司,哈尔滨 150025)
轴承的可靠性决定着旋转机械的使用寿命[1],故障诊断的准确性和实时性在轴承使用过程中起着重要的作用。轴承打滑是高速轻载轴承运行中较为常见的失效形式,会造成轴承接触表面划伤,严重时将导致划伤部位出现表面剥落等现象,对旋转机械的稳定运行具有较大的威胁[2-4]。
计算打滑率的关键在于能够通过测量手段监测保持架的转动频率并依靠信号处理方法从采集信号中准确提取保持架转动频率。目前,针对保持架打滑主要有电磁感应[5]、脉冲激光[6]、应变片[7]、光电传感器[8]等检测方法,这些方法均存在一定的不足和局限性。文献[9]提出了一种非接触式无损检测方法对轴承保持架转速进行检测,但其采集信号的背景噪声过大,导致保持架转速特征频率难以提取,但该无损检测方法刚刚提出,对其信号特点及组成成分的研究还不深入,而常用的小波分析、EMD[11]等信号处理方法[10-11]均需要先验支持才可进行处理。相较于传统振动微弱信号,弱磁信号处理时需同时提取保持架、内圈和滚动体转动频率这3个特征频率,其间还包含多个倍频及不同特征频率之和的微弱信号。同时,滚动体转动频率与保持架转动频率之间存在关联,即滚动体转动频率等于保持架转动频率与滚动体个数的乘积;另外,传统振动微弱信号中,轴承的故障特征频率是一个仅与轴承参数及转速有关,与故障严重程度及运行时间无关的固定值,而弱磁信号中,保持架转动频率是一个随时间变化且监测值小于理论值的不固定的特征量。……
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