原文传递
基于振动信号数据采集与无线传输的列车轴承在线监测系统设计
| 论文题名： | 基于振动信号数据采集与无线传输的列车轴承在线监测系统设计 |
| 关键词： | 列车轴承;疲劳裂纹;状态监测;故障诊断;振动信号采集;在线监测系统 |
| 摘要： | 随着货运列车、客运列车、地铁列车的越来越多，列车的安全保障显得越来越重要。列车轮对作为列车的关键部件，更是其故障多发“地带”，随着铁路局扩建铁路、无缝钢轨的增加带来的大面积提速等因素的影响，列车轴承因此受到更加的冲击力，加上本身就一直受到的车身的压力、热应力等，轴承更容易发生疲劳裂纹，除了这些使用因素外，装配、润滑等可能存在的细节问题，加上周围磨料的侵入、腐蚀、气候、生物介质等这些环境因素都可能造成列车轴承更早更易发生故障，因此发展对列车轴承的故障研究刻不容缓。 当前列车轴承监测诊断的方法众多，其中利用温度、油液分析的方法劣势明显，声信号的道旁检测方法成本低又能检测早期故障，但其技术难点太多难以解决。振动信号的车载式检测不仅能够实现在线监测，也能诊断出早期的故障，非常具有研究价值的一种方法，但是车载监测系统的成本过高且容易误警。 本文在对声信号方法与振动信号的方法调研分析的基础上，总结了各自的优缺点及技术难点，结合实际，对车载监测系统进行改进，提出了一种基于振动信号数据采集与无线传输的列车轴承在线监测系统。该系统通过振动传感器直接从列车轴承采集振动信号，通过无线数据传输到上位机进行数据处理，以监测是否有故障。由于本系统是直接采集轴承的振动信号，就克服了轨边声音信号“强噪声多声源陡畸变”的难题，不仅继承了传统车载监测系统的优点——可实现在线监测、信号处理难度相对较小等，还在一定程度上克服了成本高和系统复杂等缺陷。 论文的主要工作如下: (1)、对现有的轴承故障诊断方法进行比较，特别是声信号与振动信号的方法，总结各自优缺点及技术难点。 (2)、提出了新的振动信号车载监测系统，设计了整体方案。 (3)、根据整体方案，对系统进行具体设计。包括有硬件电路设计、无线数据传输协议及上位机软件设计等。 (4)、对本系统信号处理算法的讨论，并通过仿真验证系统状态监测与故障诊断。 (5)、进行实验，验证本系统数据采集与数据传输的可靠性。 (6)、提出后续工作的方向。 |
| 作者： | 余文航 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 孔凡让 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国科学技术大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
