基于谱加权峰度的旋转机械健康状态评估方法技术

本发明专利技术公开了基于谱加权峰度的旋转机械健康状态评估方法，可以保证不同承载状态下SPM判断结果的可靠性，实现了基于冲击脉冲值的标准分贝进行轴承状态评估。包括如下步骤：由安装在旋转机械的轴承座的加速度传感器采集振动信号，振动信号中包含多次故障冲击。对振动数据进行截断，获得截断信号。计算固定带宽下的加权峭度值WKV，基于WKV选择最佳共振频带，对信号进行带通滤波获得滤波信号。确定滤波信号的包络谱振幅，转换为冲击脉冲值的绝对分贝并分为多段，提取每一段的最大值，并取中间值作为脉冲特征值。根据脉冲特征值和设定的冲击脉冲归一化因子确定冲击脉冲值的标准分贝。基于冲击脉冲值的标准分贝对轴承的状态进行评估。状态进行评估。状态进行评估。

【技术实现步骤摘要】
基于谱加权峰度的旋转机械健康状态评估方法


[0001]本专利技术涉及机械故障诊断
，具体涉及一种基于谱加权峰度的旋转机械健康状态评估方法。

技术介绍

[0002]滚动轴承状态诊断中冲击脉冲法SPM具有简单、有效、实用性强的独特优势。轴承故障脉冲会引起冲击脉冲传感器的共振，SPM的工作原理是放大传感器的共振冲击，通过带通滤波器提取脉冲特征值，然后根据特征值的一般标准评估轴承状态。
[0003]目前，谱峰度(SK)被广泛应用于系统共振频段的选择，Barszcz提出了一种固定带宽频带划分方法，以包络谱的峰度值作为特征指标来选择最优解调频带；Antoni同时考虑了冲击信号的时域脉冲特性和周期平稳特性，提出了基于谱负熵的informgram方法。且目前主流划分频带方法均是在1/3二叉树固定带宽结构上进行的改进。
[0004]对现有的SPM系统可能无法与常规振动传感器同时安装，其配套的软硬件系统价格昂贵，难以大规模安装和使用;为了保证振动信号覆盖传感器的共振范围，根据香农采样定理，采样频率至少需要高于30kHz的2.56倍。因此，SP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于谱加权峰度的旋转机械健康状态评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：由安装在旋转机械的轴承座的加速度传感器采集振动信号x(t) ，t为时间；所述振动信号x(t)中包含多次故障冲击；根据旋转机械中轴的转速设定数截断时间，对振动数据x(t)进行截断，获得截断信号x
b
(t)；步骤二：计算固定带宽下的加权峭度值WKV，基于WKV选择最佳共振频带，对信号进行带通滤波获得滤波信号x
f
(t)；确定滤波信号x
f
(t)的包络谱振幅sp(t)，将sp(t)转换为冲击脉冲值的绝对分贝dBsp(t)；将dBsp(t)分为多段，提取每一段的最大值，并取中间值作为脉冲特征值dBmv；根据脉冲特征值dBmv和设定的冲击脉冲归一化因子dBi确定冲击脉冲值的标准分贝dBn；步骤三：基于冲击脉冲值的标准分贝dBn对轴承的状态进行评估。2.如权利要求1所述的基于谱加权峰度的旋转机械健康状态评估方法，其特征在于，所述振动数据x(t)中至少需要包含50次故障冲击。3.如权利要求1所述的基于谱加权峰度的旋转机械健康状态评估方法，其特征在于，所述根据旋转机械中轴的转速对振动数据x(t)进行截断，具体为：设定的截断时间为；其中DT的单位为秒s；fr为轴旋转频率，单位为Hz；n为内圈转速，单位为r/min。4.如权利要求1所述的基于谱加权峰度的旋转机械健康状态评估方法，其特征在于，所述步骤2中，计算固定带宽下的加权峭度值WKV，基于WKV选择最佳共振频带，具体为：S201:设置带宽Bw：带宽Bw的设定原则为；其中f
p
为旋转机械部件的最大理论故障特征频率，C为系数，取正整数，即半带宽内最大故障脉冲的最小个数。S202:设置多层次分解中每层分解带宽，并归一化为2的指数次幂，具体地，第k层分解滤波带宽为：，单位：Hz；其中表示四舍五入运算；S203:设置迭代步长step，具体为：不同分解级别k的不同，则每层分解频带数量都不同，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明辉，李金发，杨阳，邹利民，江志农，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：