[发明专利]铁路列车轴承故障的检测方法

权利要求书

1.一种铁路列车轴承故障的检测方法，该方法包括有以下步骤：

(一)为保障列车轴承安全而必须检测的完整故障特征谱，包括：

对于列车轴承内圈故障特征谱f₁＝Z(1+d/D)f₀/2…………(1)

对于列车轴承外圈故障特征谱f₂＝Z(1-d/D)f₀/2…………(2)

对于列车轴承滚子故障特征谱f₃＝D/d(1-(d/D)²)f₀………(3)

对于上述轴承元件磨损含轴承保持架破损特征谱f₄＝0………(4)

对于列车轮对轴承踏面内外缺陷特征谱f₅＝f₀…………………(5)

式中：Z为轴承中的滚子数量；d为滚子的直径；D为内圈和外圈直径的平均值；f₀为轴承的转数；

(二)在实施上述检测信号时，为了有效克服随机振动脉冲对测量的干扰，利用相关处理的方法：

在时域信号处理时，算法是用卷积计算两个函数的相关性：

z(t)＝∫x(t)y(t-T₀)dt

式中：x(t)是参与相关计算的其中一个函数；y(t)是另一个函数；y(t-T₀)是y(t)沿着时间轴平移T₀后的函数；z(t)即y(t)和y(t)的相关函数；

而在频域信号处理时，该相关性的计算只需将两个函数的频谱分量对应相乘即可：

1、对信号进行第一次采样，得到f_A＝f_A1+f_A2+f_A3+………+f_AN，其中N为采样点数；

2、对信号的第一次采样结果f_A进行傅里叶变换，得到信号A第一次采样的功率谱F_A＝F_A1+F_A2+F_A3+……+F_AM(M＝N/2)；

3、对信号进行第二次采样，得到f_B＝f_B1+f_B2+f_B3+………+f_BN；

4、对信号第二次的采样结果f_B进行傅里叶变换，得到信号B的功率谱F_B＝F_B1+F_B2+F_B3+……+F_BM(M＝N/2)：

5、将两次采样的功率谱分量分别相乘后开方，得到F＝(F_A1 F_B1)^1/2+(F_A2 F_B2)^1/2+(F_A3 F_B3)^1/2+……+(F_AM F_BM)^1/2；

F为两次测量的相关结果，即两次测量的几何平均值；同样能够得到3次、4次……N次相关结果，N的数值越大，抗干扰的能力越强。