采用轮轨振动加速度信号对车轮扁疤的识别研究
2024-03-21杨丽蓉和振兴王开云刘旭麒曹子勇
机械科学与技术 2024年2期
杨丽蓉,和振兴,王开云 , ,刘旭麒,曹子勇
(1.兰州交通大学 机电工程学院,兰州 730070;2.西南交通大学 牵引动力国家重点实验室,成都 610031)
车轮扁疤将恶化列车运行的动力学性能[1],因此能有效识别将车轮扁疤有效识别,对确保行车的稳定性和和安全性十分必要。目前,国内外学者对车轮扁疤的动力学影响开展了大量研究。研究发现车轮扁疤所引起的轮轨之间的冲击振动可产生高于正常轮载3 ~ 4 倍的高频轮轨冲击力[2],在扁疤冲击下车轮会出现多次跳轨现象[3],对车辆-轨道系统都会产生严重的影响。杨逸凡等[4]详细分析了实测和拟合擦伤激扰下的轮轨动态响应特征,车轮扁疤对轨道、扣件弹条和轨下垫层等结构振动影响较大。
对车轮扁疤的识别理论研究日益重视,目前主要研究通过轮对、转向架或车体振动来识别扁疤冲击。考虑到车轮扁疤对高速列车轮对的影响,杨光等[5]将车轮扁疤损伤考虑为车轮轮径变化,研究得到了不同速度等级下车轮扁疤长度安全限值。REN 等[6]建立三维车轮扁疤模型,得出车轮扁疤的安全允许长度最大为25 mm。Chen 等[7]采用基于高分辨率ACMD 的时间频率分析方法,来实现对扁疤故障检测。Shim 等[8]对振动信号应用频谱分析方法结合阶数分析来实现对车轮扁疤的检测。Zhou等[9]通过分析电信号来识别车轮扁疤或其他旋转部件缺陷的存在。Shi 等[10]采用车体加速度来识别车轮扁疤,发现信噪比远低于轴箱加速度水平,因此采用车体加速度不足以识别车轮扁疤。……
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