[发明专利]一种滚动轴承的故障诊断方法及装置

说明书

本发明提供一种滚动轴承的故障诊断方法及装置，属于滚动轴承故障诊断技术领域。该方法包括：采集滚动轴承同一截面上方向互相垂直的振动加速度信号，得到复数形式的滚动轴承振动信号；将滚动轴承振动信号分离成一组复函数；由前n阶高频复函数得到前n阶高频复包络信号；由前n阶高频复包络信号得到前n阶高频复包络谱；针对前n阶高频复包络信号，分别计算每个高频复包络信号中方向互相垂直的振动加速度信号的相位差，根据相位差的大小确定特征频率段，结合特征频率段从相应的高频复包络谱中提取滚动轴承的故障特征频率，根据滚动轴承的故障特征频率确定滚动轴承的故障类型。本发明既能实现滚动轴承早期故障诊断又能实现滚动轴承复合故障的诊断。

技术领域

本发明涉及一种滚动轴承的故障诊断方法及装置，属于滚动轴承故障诊断技术领域。

背景技术

滚动轴承是工业旋转机械重要部件，通过振动信号监测轴承状态是常用的方法。由于滚动轴承工作环境复杂，早期的微弱故障信号容易被背景噪声和轴系中的其他信号所淹没。另外，在滚动轴承监测实际中，往往监测轴承多个方向的振动信号，由于当轴承的不同位置发生故障时，其产生的不同方向的振动信号强度和频谱结构也不尽相同，因此若仅根据单个方向振动信号特征来诊断滚动轴承故障，很可能引起误判和漏判。

发明内容

本发明的目的是提供一种滚动轴承的故障诊断方法及装置，用以解决目前的滚动轴承故障诊断方法难以诊断出滚动轴承早期故障及复合故障的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种滚动轴承的故障诊断方法，该方法包括以下步骤：

采集滚动轴承同一截面上方向互相垂直的振动加速度信号，得到复数形式的滚动轴承振动信号；

将滚动轴承振动信号分离成一组复函数；

针对前n阶高频复函数，n≥1，分别解调出每个高频复函数的实部包络信号和虚部包络信号，由每个高频复函数的实部包络信号和虚部包络信号叠加成相应高频复函数的高频复包络信号，从而由前n阶高频复函数得到前n阶高频复包络信号；所述前n阶高频复函数是通过将一组复函数按频率由高到低取前n个复函数得到的；

针对前n阶高频复包络信号，分别对每个高频复包络信号进行快速傅里叶变换，从而由前n阶高频复包络信号得到前n阶高频复包络谱；

针对前n阶高频复包络信号，分别计算每个高频复包络信号中方向互相垂直的振动加速度信号的相位差，根据相位差的大小确定特征频率段，结合特征频率段从相应的高频复包络谱中提取滚动轴承的故障特征频率，根据滚动轴承的故障特征频率确定滚动轴承的故障类型。

本发明还提供了一种滚动轴承的故障诊断装置，包括处理器和存储器，所述处理器用于运行存储在所述存储器中的程序指令，以实现以上滚动轴承的故障诊断方法。