高速列車軸箱潤滑狀態(tài)檢測與診斷系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著高速鐵路線路的不斷延伸，人們選擇鐵路出行的方式也在朝著高速度、高舒適性、長距離的方向發(fā)展，這就對高速動車組列車的性能，尤其是走行部的安全性、可靠性提出了更為嚴(yán)苛的要求。在動車組高速行駛的情況下，軸箱內(nèi)滾動副相對運(yùn)動產(chǎn)生的磨損顆粒攜帶著豐富的磨損故障的特征信息。通過分析油脂中產(chǎn)生的磨損顆粒的形態(tài)、濃度、紋理等特性可以有效的判斷出相互接觸表面的磨損狀況。因此研究磨損與潤滑之間的相互關(guān)系，實(shí)時(shí)掌握軸箱內(nèi)的潤滑狀況也成了確保列車安全運(yùn)行、減

2、少故障停車頻率、降低維修成本的一個重要途徑。
　　本文在深入了解高速動車組軸箱的磨損機(jī)理以及潤滑條件的基礎(chǔ)上，首先研究了靜電監(jiān)測技術(shù)在軸箱磨損顆粒監(jiān)測中的應(yīng)用，以實(shí)時(shí)掌握動車組各個軸箱的潤滑狀況，并為檢修人員提供磨損預(yù)警信息;然后提取磨損軸箱的油樣，利用圖像處理技術(shù)精確分析磨粒的類型，為判斷軸箱內(nèi)關(guān)鍵零部件的磨損程度以及磨損產(chǎn)生的原因、部位提供依據(jù)，以達(dá)到判斷軸箱潤滑狀況的目的。本論文的主要研究內(nèi)容可概括為以下幾個方面:
　

3、　第一，研究了磨損顆粒靜電感應(yīng)信號中背景噪聲、隨機(jī)脈沖的濾除方法，首先對原始信號矩陣做奇異值分解，分別得到有效信號與干擾信號的奇異值，然后對前幾個較大奇異值所對應(yīng)的信號分量進(jìn)行重構(gòu)以實(shí)現(xiàn)荷電信號的去噪，最后對去噪后的輸出信號設(shè)置合理的閡值線，當(dāng)其幅值超過設(shè)定的閾值線，便發(fā)出磨損故障預(yù)警信息，提醒工作人員進(jìn)入磨粒圖像處理模塊分析磨損類型;
　　第二，研究了磨粒圖像的數(shù)字化處理算法，提取了八類典型磨損顆粒的幾何、紋理、顏色等特征參數(shù)，

4、并且利用支持向量機(jī)設(shè)計(jì)了一個磨粒分類器，將提取的磨粒特征參數(shù)進(jìn)行歸一化處理后組成完整的樣本集并作為分類器的輸入，然后將磨損狀態(tài)的編碼作為目標(biāo)輸出，根據(jù)磨損與潤滑的映射關(guān)系實(shí)現(xiàn)列車軸箱的故障診斷;
　　第三，以模塊化和人性化的設(shè)計(jì)思想為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了一套油脂綜合檢測系統(tǒng)，包括磨粒靜電信號預(yù)警、磨粒圖像綜合分析、軸箱磨損故障診斷以及歷史數(shù)據(jù)分析等主要模塊，為軸箱換油周期的確定以及關(guān)鍵零部件磨損狀態(tài)的綜合評估提供技術(shù)支持。
　　利用