[发明专利]一种轨道交通转轴碰磨故障的冲击诊断方法

权利要求书

1.一种轨道交通转轴碰磨故障的冲击诊断方法，使用冲击信息采集系统进行信号的采集和共振解调，获得冲击单样本数据；冲击信息采集系统包括安装在车轮轴上的转速传感器，安装在车轴或者电机轴轴承座上检测振动冲击的复合传感器和在线监控装置；在线监控装置与各传感器连接，采用转速跟踪方式，采集各传感器所测信号经共振解调变换之后的冲击信息，形成冲击单样本数据，即各传感器所测信号经共振解调变换获得冲击信息，对冲击信息进行采集，形成冲击单样本数据；冲击单样本数据经下述轨道交通转轴碰磨故障的冲击诊断方法识别，再综合决策输出报警；其中，轨道交通转轴碰磨故障冲击诊断的方法，其特征在于，含有下述步骤：

步骤一，对转轴运转X转时采集冲击共振解调信息的数据长度为N₀的单样本数据X₀，经快速傅里叶变换获取频谱Y，进行下一步；

步骤二，依据轴转频率、冲击单样本数据长度N₀以及冲击单样本数据采样频率计算与轴转频率同频故障的特征谱号P，搜索频谱Y中以特征谱号P为1阶谱线的前N阶谱线PN＝{h*P|h＝1,2,…,N}，式中N≥3，1,2,…,N逐一赋值给h，h为前N阶谱线的具体阶值，若PN谱线的幅度是包含在频谱Y中前30个极大值之内，则进行下一步，否则退出；

步骤三，将冲击单样本数据X₀按照旋转周数划分成X个区间，取前Z＝INT(X)个区间，搜索每个区间的最大SV值，定义Z个最大SV值的均值为时域的均大值JD，定义冲击单样本数据X₀的平均值为时域的均值YD，如果单样本时域均大值和均值的比值不低于5，即JD/YD≥5，则进行下一步，否则退出；

步骤四，先将长度为N₀的冲击单样本数据X₀进行左n点平滑，再对通过左n点平滑获得的数据进行右n点平滑，其中N₀>n≥4,得到单样本平滑数据X₁，从X₁的前Z个周期中每个周期获取前m大幅值对应的数据点，其中m≥5，则一个单样本中共获取到N_W＝m*Z个数据点，形成集合W＝{W₁₁,W₁₂…W_1m,W₂₁,W₂₂…W_2m,…,W_Z1,W_Z2…W_Zm}，其中W_i1,W_i2…W_im表示X₁的第i个周期中前m大幅值点，进行下一步；

步骤五，先将冲击单样本数据X₀进行左k点平滑，再对通过左k点平滑获得的数据进行右k点平滑，其中n>k≥1，得到数据X₂，依据步骤四中W记录的N_W个数据点，对应从X₀中获取到N_W个数据值形成集合X_W0＝{X₀(i)|i∈W}，同时对应从X₂中获取到N_W个数据值形成集合X_W2＝{X₂(i)|i∈W}，以X_W0各数值为真实值，计算X_W2相对于X_W0每个对应点间的相对误差之和的均值若XD<0.073，则判定为碰磨故障，否则，判定为其他转子类故障，进行下一步；

步骤六，利用P号谱线前N阶谱线中的最大幅值决策单样本报警级别。

2.根据权利要求1所述轨道交通转轴碰磨故障的冲击诊断方法，其特征在于，所述对转轴运转X转时采集冲击单样本数据X₀的长度N₀，为含有X≥5的数据长度。