小波包络分析在铝合金轮毂旋压机故障诊断中的应用.pdfVIP

文章 编号 ：1672—0121(2015)o3—0100—03 小波包络分析在铝合金 轮毂旋压机故 障诊 断 中的应用 马 亮 (中信 戴 卡股份 有 限公 司 工程 技术 研 究院 ，河北 秦 皇 岛 066011) 摘要 ：铝合金轮毂在旋压工艺制造过程 中，旋压机 的滚轮轴承会 出现故 障 ，为 了诊 断滚轮轴承故障 ，提 出 将小波和希尔伯特变换相结合 的方法 。通过分析采集信号 ，可准确地把滚轮轴承故障诊断出来 ，分析效果不 受铝合金轮毂旋压毛坯厚度 、粗糙度等其他 因素影响 。 关键词 ：旋压机 ；故障诊 断 ；小波 ；滚动轴承 ；铝合金轮毂 中图分类 号 ：TG335．19 文献标 识码 ：A DOI：10．16316／j．issn．1672—0121．2015．03．028 1 引言 一 般一个具有有限能量的信 号或 函数-厂(t)即_厂 铸旋工艺铝合金轮毂在旋压工艺制造过程 中 ， (t)∈L ( )的小波变换 为 ： 旋压机 的滚轮工作条件恶劣 ，在一定时 间后 ，滚轮轴 f W (。，b)：r， )=ll J ) (t)dr (1) 承会 出现疲劳故 障 ，对旋压 的轮毂毛坯尺寸及精度 矗 带来影 响 ，造成大批后续机加工废 品_】l。这种故 障维 (1)其 中这一 函数族是 由一个称 为基本小波 的 修人员很难从直观经验上发现 。 滚轮轴 承故 障振动信 号 中常含有大量 噪声 ，而 函数 () ( )的伸缩和平移形成的，式 且是非平稳信号 ，因a-l：：，要对信 号进行滤波 降噪处 中的 o，b分别是伸缩和平移参数 。砂 (t)是 (t)的 理 ，提取 某 一频 率 区间 的信号 。传 统 的数 字滤 波器 会 共 扼 函数 。 损失掉信号 的突变位置信息 。基于多分辨时频分析 从 多尺度分析 的角度上看 ，小波分解相 当于一 的小波在滤波方面具有独特效果 ，能够 克服这个缺 个 带通滤波器和一个低通滤波器 ，每 次分解 总是把 点 。小波 能将信号在保 留时间信 息 的同时分解 到互 原始信号分解成两个子信号 。假设将一信号进行二 不包含 的频段 ，可准确滤除掉信 号 中的干扰成分 ，大 层小波分解 ，其小波分解树如 图 I所示 。每次分解 只 大提高 了信噪 比l3J。对信号进行包络处理 的一个重要 对低频部分进 行进 一步分解 ，而高频部分则不予考 方法是希尔伯特变换 ，该方法对于轴承 的故障诊断 虑 。分解 的关系为 S=A+D+D D。。如果要进行进 一 具有非常显著 的优 点 ，包络处理可找 出反复发生振 步分解 ，则可 以把低频部分 A，分解成 A 和高频部 动 的规律 ，根据滚轮轴承 的特征频率 ，就可诊 断 出轴 分 D ，以下分解依次类推 。 承 故 障4【l5l。因此 把小波分 析 和 Hilbert变换 相结合 能 假设信