一种万向轴故障检测方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种万向轴故障检测方法，包括获取列车行车过程中万向轴的振动加速度信号和/或冲击信号和/或温度信号；根据获取得到的所述振动加速度信号和/或所述冲击信号和/或所述温度信号进行特征提取得到对应信号的特征值；根据所述特征值进行特征比较以判断所述特征值是否超出预设阈值；若所述特征值超出所述预设阈值则判断万向轴存在故障。本发明专利技术还公开了一种万向轴故障检测设备。上述万向轴故障检测方法及设备能够有效的解决万向轴的监测与监控问题，避免了万向轴故障导致的重大安全事故。

A Fault Detection Method and Equipment for Universal Shaft

The invention discloses a universal shaft fault detection method, which includes acquiring the vibration acceleration signal and/or shock signal and/or temperature signal of the universal shaft during train operation, extracting the characteristic value of the corresponding signal according to the obtained vibration acceleration signal and/or the shock signal and/or the temperature signal, and comparing the characteristics according to the characteristic value. To determine whether the eigenvalues exceed the preset threshold, and if the eigenvalues exceed the preset threshold, to determine whether the cardan axis is faulty. The invention also discloses a universal shaft fault detection device. The fault detection method and equipment mentioned above can effectively solve the problem of monitoring and monitoring of cardan shaft, and avoid major safety accidents caused by cardan shaft fault.

【技术实现步骤摘要】
一种万向轴故障检测方法及设备
本专利技术涉及安全监测与监控
，特别涉及一种万向轴故障检测方法，还涉及一种万向轴故障检测设备。
技术介绍
万向轴作为一种传力部件在轨道交通的高速动车组(如CRH5型车)、汽车、矿山机械、冶金机械等领域广泛应用，万向轴最大的特点是其结构有较大的角度补偿能力，结构紧凑，传动效率高。但同时由于结构的特殊性，其故障往往多发，通常表现为万向轴不平衡故障、十字头故障等。现有技术中对于旋转机械的故障诊断方法往往是：先依据传动系统的结构及参数，确定各个零部件发生故障后的旋转通过频率，即故障频率，再根据检测的信号中是否含有相应故障频率的谱线，来确定相应零部件是否存在故障。然而万向轴的十字头单元包中的滚针轴承并不是整周期360度完全旋转，且旋转速度时刻变化，因此现有的旋转机械故障诊断方法对于不具有整周期旋转且转速时刻变化的万向轴已无法使用，因此，如何能够提供一种有效的解决万向轴的监测与监控问题以避免故障导致的重大安全事故的万向轴故障检测方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种万向轴故障检测方法，该方法能够有效的解决万向轴的监测与监控问题，避免了万向轴故障导致的重大安全事故。本专利技术还提供一种万向轴故障检测设备。为实现上述目的，本专利技术提供一种万向轴故障检测方法，包括，获取列车行车过程中万向轴的振动加速度信号和/或冲击信号和/或温度信号；根据获取得到的所述振动加速度信号和/或所述冲击信号和/或所述温度信号进行特征提取得到对应信号的特征值；根据所述特征值进行特征比较以判断所述特征值是否超出预设阈值；若所述特征值超出所述预设阈值则判断万向轴存在故障。优选地，所述获取列车行车过程中万向轴的振动加速度信号和/或冲击信号和/或温度信号的步骤具体为：采用转速跟踪采样的信号采集方法，获取列车行车过程中万向轴的振动加速度信号和/或冲击信号和/或温度信号。优选地，所述根据获取得到的所述振动加速度信号和/或所述冲击信号和/或所述温度信号进行特征提取得到对应信号的特征值的步骤包括：根据获取得到的所述振动加速度信号进行特征提取得到所述振动加速度的有效值和/或所述振动加速度的转频1阶对应的幅值。优选地，所述根据获取得到的所述振动加速度信号和/或所述冲击信号和/或所述温度信号进行特征提取得到对应信号的特征值的步骤包括：根据获取得到的所述振动加速度信号和/或所述冲击信号进行特征提取得到所述振动加速度信号的转频2阶对应的幅值和/或所述冲击信号的转频2阶对应的幅值。优选地，所述根据所述特征值进行特征比较以判断所述特征值是否超出预设阈值的步骤包括：根据所述振动加速度的有效值和/或所述振动加速度的转频1阶对应的幅值进行特征比较以判断所述振动加速度的有效值和/或所述振动加速度的转频1阶对应的幅值是否超出预设阈值。优选地，所述根据所述特征值进行特征比较以判断所述特征值是否超出预设阈值的步骤包括：根据所述振动加速度信号的转频2阶对应的幅值和/或所述冲击信号的转频2阶对应的幅值进行特征比较以判断所述振动加速度信号的转频2阶对应的幅值和/或所述冲击信号的转频2阶对应的幅值是否超出预设阈值。优选地，所述若特征值超出所述预设阈值则判断万向轴存在故障的步骤具体为：若所述特征值超出所述第一预设阈值则判断万向轴存在故障并预警；若所述特征值超出所述第二预设阈值则判断万向轴存在故障并报警。优选地，所述若特征值超出所述预设阈值则判断万向轴存在故障的步骤包括：若所述振动加速度的有效值和/或所述振动加速度的转频1阶对应的幅值超出所述预设阈值则判断万向轴存在不平衡故障。优选地，所述若特征值超出所述预设阈值则判断万向轴存在故障的步骤包括：若所述振动加速度信号的转频2阶对应的幅值和/或所述冲击信号的转频2阶对应的幅值超出所述预设阈值则判断万向轴的十字头单元包存在故障。优选地，所述若特征值超出所述预设阈值则判断万向轴存在故障的步骤包括：若所述振动加速度信号的转频2阶对应的幅值与所述冲击信号的转频2阶对应的幅值的相对积超出所述预设阈值则判断万向轴存在故障。本专利技术还提供一种万向轴故障检测设备，应用于轨道车辆，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行上述任一项所述方法中的步骤。相对于上述
技术介绍
，本专利技术所提供的万向轴故障检测方法首先获取得到列车行车过程中万向轴的振动加速度信号和/或冲击信号和/或温度信号，然后将获取得到的信号进行特征比对以得到每种信号对应的特征值，再将特征比对得到的特征值进行特征比较以判断该特征值是否超出预设阈值，如果特征值超出预设阈值则判断万向轴存在故障。如此，该万向轴故障检测方法可以根据要求对振动加速度信号、冲击信号和温度信号中的一个或多个进行检测获取，并通过获取得到的振动加速度信号、冲击信号和温度信号三者中的单个或多个组合进行特征提取并对特征提取后的特征值进行特征比较以判断是否超出预设阈值，上述故障检测方法所检测获取的参数种类多样组合多样，覆盖万向轴运行参数的主要基本参数，有效针对万向轴工作状态的多种参数进行参数获取、提取特征和特征比较并做出万向轴存在故障的诊断，能够有效的解决万向轴的监测与监控问题，避免了万向轴故障导致的重大安全事故。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例所提供的万向轴故障检测方法的流程图；图2为本专利技术实施例所提供的万向轴故障检测方法的振动加速度信号图；图3为图2中振动加速度信号的频谱图；图4为本专利技术实施例所提供的万向轴故障检测方法的冲击信号图；图5为图4中冲击信号的频谱图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了使本
的技术人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。请参考图1，其中，图1为本专利技术实施例所提供的万向轴故障检测方法的流程图。在第一种具体的实施方式中，本专利技术所提供的万向轴故障检测方法主要包括四个步骤，分别为：S1：获取列车行车过程中万向轴的振动加速度信号和/或冲击信号和/或温度信号；S2：根据获取得到的振动加速度信号和/或冲击信号和/或温度信号进行特征提取得到对应信号的特征值；S3：根据特征值进行特征比较以判断特征值是否超出预设阈值；S4：若特征值超出预设阈值则判断万向轴存在故障。首先在步骤S1中，在列车行车的过程中获取得到万向轴的振动加速度信号、冲击信号和温度信号中的一种或多种组合，其次在步骤S2中，根据获取得到的万向轴的振动加速度信号、冲击信号和温度信号中的一种或多种组合，将单一信号或多信号组合进行特征提取得到对应信号的特征值，也即单一信号得到该信号对应的单一特征值，多信号组合得到多信号对应的多特征值组合，再在步骤S3中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种万向轴故障检测方法，其特征在于，包括，获取列车行车过程中万向轴的振动加速度信号和/或冲击信号和/或温度信号；根据获取得到的所述振动加速度信号和/或所述冲击信号和/或所述温度信号进行特征提取得到对应信号的特征值；根据所述特征值进行特征比较以判断所述特征值是否超出预设阈值；若所述特征值超出所述预设阈值则判断万向轴存在故障。

【技术特征摘要】
1.一种万向轴故障检测方法，其特征在于，包括，获取列车行车过程中万向轴的振动加速度信号和/或冲击信号和/或温度信号；根据获取得到的所述振动加速度信号和/或所述冲击信号和/或所述温度信号进行特征提取得到对应信号的特征值；根据所述特征值进行特征比较以判断所述特征值是否超出预设阈值；若所述特征值超出所述预设阈值则判断万向轴存在故障。2.根据权利要求1所述的万向轴故障检测方法，其特征在于，所述获取列车行车过程中万向轴的振动加速度信号和/或冲击信号和/或温度信号的步骤具体为：采用转速跟踪采样的信号采集方法，获取列车行车过程中万向轴的振动加速度信号和/或冲击信号和/或温度信号。3.根据权利要求1所述的万向轴故障检测方法，其特征在于，所述根据获取得到的所述振动加速度信号和/或所述冲击信号和/或所述温度信号进行特征提取得到对应信号的特征值的步骤包括：根据获取得到的所述振动加速度信号进行特征提取得到所述振动加速度的有效值和/或所述振动加速度的转频1阶对应的幅值。4.根据权利要求1所述的万向轴故障检测方法，其特征在于，所述根据获取得到的所述振动加速度信号和/或所述冲击信号和/或所述温度信号进行特征提取得到对应信号的特征值的步骤包括：根据获取得到的所述振动加速度信号和/或所述冲击信号进行特征提取得到所述振动加速度信号的转频2阶对应的幅值和/或所述冲击信号的转频2阶对应的幅值。5.根据权利要求3所述的万向轴故障检测方法，其特征在于，所述根据所述特征值进行特征比较以判断所述特征值是否超出预设阈值的步骤包括：根据所述振动加速度的有效值和/或所述振动加速度的转频1阶对应的幅值进行特征比较以判断所述振动加速度的有效值和/或所述振动加速度的转频1阶对应的幅值是否超出预设阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐德尧，李修文，曾承志，
申请(专利权)人：唐智科技湖南发展有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43