【技术实现步骤摘要】
本说明书涉及盾构机检测领域，尤其涉及一种盾构机主轴承的故障检测方法、设备及介质。
技术介绍
1、盾构隧道掘进机简称盾构机，是一种隧道掘进的专用工程机械。代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行对应的设计制造，可靠性要求极高。主轴承作为盾构机的关键核心部件，在盾构机掘进过程中持续承受巨大的轴向力、径向力、倾覆力矩，同时还会受到刀盘传递来的冲击载荷。因此为了保证主轴承可靠性和寿命进而保证盾构机的可靠运行，对于盾构机主轴承运行过程的故障检测十分重要。
2、由于由于盾构机主轴承安装于盾构机主驱动内部，结构封闭，现有对盾构机主轴承健康状况的判断是在盾构主机大修期间，由维修人员通过设置在轴承上的窥视窗口对轴承内部的状况进行检查。或者是在掘进过程中，操作手通过盾构机各项运行参数，根据个人经验初步判断主轴承是否发生故障，并通过对主轴承润滑油进行理化指标分析进行验证，确认发生故障后，拆除一组减速机，漏出主轴承，观察并确认主轴承发生故障的部位及损坏情况。上述停工检测以及基于人工经验进行检测的方式效果差，效率低，尤其是不能实时的反映出轴承在运行时的实际健康状况，易造成维修过剩或维修不足。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本说明书一个或多个实施例提供了一种盾构机主轴承的故障检测方法、设备及介质。
2、本说明书一个
3、本说明书一个或多个实施例提供一种盾构机主轴承的故障检测方法，方法包括：
4、基于多个预置传感器采集待检测盾构机的主轴承运行数据；其中，所述主轴承运行数据包括：油液数据、振动数据、轴向位移数据；
5、获取与所述主轴承运行数据相对应的历史主轴承运行数据，以根据所述历史主轴承运行数据、所述油液数据与所述轴向位移数据，提取所述主轴承的第一特征向量；其中，所述第一特征向量对应于所述主轴承内齿圈特征；
6、对各所述预置传感器采集的振动信号进行整合获得待分析振动信号，并对所述待分析振动信号进行预处理，获得当前待分析振动信号；
7、对所述当前待分析振动信号进行时频域分析，以提取所述当前待分析振动信号的第二特征向量；所述第二特征向量对应于所述主轴承内外齿圈特征；
8、将所述第一特征向量与所述第二特征向量输入预置支持向量机分类器，以定位所述待检测盾构机的主轴承故障零部件。
9、可选地，在本说明书一个或多个实施例中，基于多个预置传感器采集待检测盾构机的主轴承运行数据之前，所述方法还包括：
10、根据所述待检测盾构机的设备型号，获取与所述待检测盾构机相对应的结构信息，以将所述结构信息输入预置分析软件，构建所述待检测盾构机的主轴承动力学仿真模型；
11、获取与所述设备型号以及所述待检测盾构机工作环境相对应的参照盾构机，以获取所述参照盾构机的故障样本；
12、基于所述主轴承动力学仿真模型与所述故障样本，确定所述待检测盾构机的主轴承动力学参数样本，以将所述主轴承动力学参数样本输入预置建模语言，获得与所述待检测盾构机的主轴承相对应的数字孪生模型；其中，所述主轴承动力学参数样本包括：轴承外接、轴承内径、轴承节径；
13、基于各所述故障样本所对应的数字孪生模型，确定各所述故障样本所对应的故障数据传递路径；
14、根据所述故障样本所对应的故障类型确定对应的传感器类型，并基于所述故障数据传递路径确定对应的传感器布设方向；
15、根据各所述传感器类型所对应的采集范围与所述传感器布设方向，确定各所述预置传感器的布设位置，以实现对多个预置传感器的布设。
16、可选地，在本说明书一个或多个实施例中，获取与所述主轴承运行数据相对应的历史主轴承运行数据，以根据所述历史主轴承运行数据、所述油液数据与所述轴向位移数据，提取所述主轴承的第一特征向量，具体包括：
17、确定所述主轴承运行数据的采集时间，以调用与所述采集时间相对应的所述待检测盾构机的主轴承的多个历史主轴承运行数据；其中，所述历史主轴承运行数据包括：历史油液数据、历史振动数据；
18、获取所述油液数据与相邻的历史油液数据的第一差值，以及相邻各历史油液数据的第二差值；
19、若确定所述第一差值与所述第二差值的变动值大于预设变动值，则获取与所述主轴承内齿圈相对应的轴向位移数据，并根据所述轴向位移数据确定所述待检测盾构机的主轴承的当前工况姿态；
20、获取与所述变动值相对应的油液数据，以提取所述油液数据与所述当前工况姿态所对应的零部件数据作为所述主轴承的第一特征向量；其中，所述油液数据包括：磨粒杂质元素数据、运动粘度、磨粒杂质分布数据。
21、可选地，在本说明书一个或多个实施例中，对各所述预置传感器采集的振动信号进行整合获得待分析振动信号，具体包括：
22、根据所述故障数据传递路径确定各所述预置传感器所对应的零部件，以基于所述预置传感器与所述零部件的对应关系对所述振动信号进行分组，获得各所述零部件所对应的振动信号组；
23、获取各所述振动信号组内不同振动信号所对应的采集开启时间与采集结束时间，以根据各所述采集开启时间的时间顺序对所述采集开启时间进行排序，获得各所述振动信号组所对应的采集开启时间序列；
24、基于时间顺序对各所述振动信号组内不同振动信号所对应的采集结束时间进行排序，以获得各所述振动信号组所对应的采集结束时间序列；
25、根据所述采集开启时间序列的截止时间与所述采集结束时间序列的起始时间，确定各所述振动信号组的当前采集时间范围，以基于所述当前采集时间范围对各所述振动信号组内的振动信号进行时间对齐，获得多个待合并振动信号组；
26、获取各所述待合并振动信号组内的振动信号波形，基于各所述振动信号波形的并集整合获得多个待分析振动信号。
27、可选地，在本说明书一个或多个实施例中，对所述待分析振动信号进行预处理，获得当前待分析振动信号，具体包括：
28、基于经验模态分解算法对所述待分析振动信号进行分解，获得所述待分析振动信号在各层频率范围所对应的内涵模态分量；
29、计算各所述内涵模态分量所对应的模式概率值，以基于所述模式概率值确定各所述内涵模态分量的频率成分值，并根据各所述内涵模态分量的概率成分值确定待过滤的第一内涵模态分量与不过滤的第二内涵模态分量；
30、通过双线性时频分布算法对所述第一内涵模态分量进行解析，以将所述第一内涵模态分量编码为解析信号分量；
31、基于所述解析信号分量的峰值估计获得所述解析信号分量的瞬时频率估计值，基于所述瞬时频率估计值进行滤波获得过滤后的内涵模态分量；
32、对所述过滤后的内涵模态分量与所述第二内涵模态分量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种盾构机主轴承的故障检测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种盾构机主轴承的故障检测方法，其特征在于，所述基于多个预置传感器采集待检测盾构机的主轴承运行数据之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的一种盾构机主轴承的故障检测方法，其特征在于，所述获取与所述主轴承运行数据相对应的历史主轴承运行数据，以根据所述历史主轴承运行数据、所述油液数据与所述轴向位移数据，提取所述主轴承的第一特征向量，具体包括：
4.根据权利要求2所述的一种盾构机主轴承的故障检测方法，其特征在于，所述对各所述预置传感器采集的振动信号进行整合获得待分析振动信号，具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种盾构机主轴承的故障检测方法，其特征在于，所述对所述待分析振动信号进行预处理，获得当前待分析振动信号，具体包括：
6.根据权利要求1所述的一种盾构机主轴承的故障检测方法，其特征在于，所述对所述当前待分析振动信号进行时频域分析，以提取所述当前待分析振动信号的第二特征向量，具体包括：
7.根据权利要求1所述的一种盾构
8.根据权利要求7所述的一种盾构机主轴承的故障检测方法，其特征在于，所述将所述第一特征向量与所述第二特征向量输入预置支持向量机分类器，以定位所述待检测盾构机的主轴承故障零部件之后，所述方法还包括：
9.一种盾构机主轴承的故障检测设备，其特征在于，所述设备包括：
10.一种非易失性存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令能够：执行上述权利要求1-8任一所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种盾构机主轴承的故障检测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种盾构机主轴承的故障检测方法，其特征在于，所述基于多个预置传感器采集待检测盾构机的主轴承运行数据之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的一种盾构机主轴承的故障检测方法，其特征在于，所述获取与所述主轴承运行数据相对应的历史主轴承运行数据，以根据所述历史主轴承运行数据、所述油液数据与所述轴向位移数据，提取所述主轴承的第一特征向量，具体包括：
4.根据权利要求2所述的一种盾构机主轴承的故障检测方法，其特征在于，所述对各所述预置传感器采集的振动信号进行整合获得待分析振动信号，具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种盾构机主轴承的故障检测方法，其特征在于，所述对所述待分析振动信号进行预处理，获得当前待分析振动信号，具体包括：
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘学锦，孙忠礼，刘学哲，门光环，朱洪涛，张思勇，侯典博，陆晓婷，刘汶沛，刘广源，
申请(专利权)人：山东天工岩土工程设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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