一种融合共振稀疏分解和快速谱峭度的诊断方法及其在轴箱轴承诊断中的应用

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作者 杨延峰 潘碧琳 +3 位作者 杨兴宽 甄广川 杜志伟 田冉 《铁道机车车辆》 北大核心 2024年第3期40-47,共8页

针对轴箱轴承故障振动信号噪声大造成故障特征频率提取困难的问题,文中提出一种基于共振稀疏分解算法和快速谱峭度法相融合的故障诊断方法。首先利用共振稀疏分解算法,将信号分解为不同共振特性的分量,再以谱峭度为指标,利用快速谱峭度... 针对轴箱轴承故障振动信号噪声大造成故障特征频率提取困难的问题,文中提出一种基于共振稀疏分解算法和快速谱峭度法相融合的故障诊断方法。首先利用共振稀疏分解算法,将信号分解为不同共振特性的分量,再以谱峭度为指标,利用快速谱峭度法选择最佳滤波参数对低共振分量进行滤波,最后对滤波所得信号包络解调,以判断轴承的故障状态。通过仿真信号及轴箱故障轴承振动信号证明,此方法可以有效提取轴箱轴承故障特征信息并进行故障诊断。 展开更多

关键词 共振稀疏分解 快速谱峭度 轴箱轴承 故障诊断

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HXD2型机车车轮踏面斜裂纹产生机制及旋修对策研究

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作者 石珮廷 杨延峰 +5 位作者 杨兴宽 吴军 孙亚星 孙宇铎 李立 赵飒 《铁道机车车辆》 北大核心 2024年第2期130-137,共8页

机车车轮服役工况恶劣,失效问题突出,针对HXD2型机车车轮频发的踏面斜裂纹问题,文中分析调研车轮运维现状,利用金相检查探究斜裂纹萌生及扩展机制,通过现场测试跟踪,归纳斜裂纹分布规律及特征,基于机车车轮故障预测与健康管理系统(以下... 机车车轮服役工况恶劣,失效问题突出,针对HXD2型机车车轮频发的踏面斜裂纹问题,文中分析调研车轮运维现状,利用金相检查探究斜裂纹萌生及扩展机制,通过现场测试跟踪,归纳斜裂纹分布规律及特征,基于机车车轮故障预测与健康管理系统(以下简称“机车PHM+车轮系统”)提出经济性旋修方案,并进行试验效果验证。研究结果表明,踏面斜裂纹是制约车轮服役寿命的主要原因,该裂纹属于滚动接触疲劳伤损,开口方向指向轮缘,在1、4轴位处最易产生,并且随着轮径的减少,裂纹扩展深度也总体增加;经济性旋修方案能合理推荐轮缘厚度,降低轮径旋修损失,每片车轮单次旋修节省2.3 mm,取得了一定的效果。 展开更多

关键词 HXD2型机车 踏面斜裂纹 机车车轮故障预测与健康管理系统 经济性旋修

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货车轮轴质量自动检测系统研究

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作者 李立 赵建国 +5 位作者 甄广川 郭天旭 王峰 申灏 杨兴宽 陈岗 《高速铁路新材料》 2024年第4期6-15,共10页

当前货车轮轴检修的收入检查环节自动化程度较低且部分工序标准不统一,一定程度上制约轮轴检修的效率和质量。鉴于此,整合多种技术手段开发了适用于当前轮轴收入检查制度的质量自动检测系统。系统基于射频识别(RFID)技术获取轮轴收入基... 当前货车轮轴检修的收入检查环节自动化程度较低且部分工序标准不统一,一定程度上制约轮轴检修的效率和质量。鉴于此,整合多种技术手段开发了适用于当前轮轴收入检查制度的质量自动检测系统。系统基于射频识别(RFID)技术获取轮轴收入基本信息,利用机器视觉技术实现轮对各部位尺寸的非接触测量并同步检查踏面伤损,依据轮轴信息自动检测轴承轴向游隙,分析轴承振动信号的时域和频域特征以诊断其故障。通过对各种型号和技术状态的轮轴进行实测,对系统的轮轴信息识别准确性、轮轴尺寸检测精度和稳定性、轴承故障诊断能力等进行了分析验证。 展开更多

关键词 货车轮轴 RFID 机器视觉 轴承 故障诊断

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振动检测技术在铁路货车轴承检修中的应用探讨

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作者 杨延峰 石珮廷 +5 位作者 潘碧琳 杨兴宽 吴毅 靳雨松 陈堰青 王丁旺 《高速铁路新材料》 2024年第2期65-70,共6页

轴承作为货车转向架的重要支承部件,其性能对行车安全有至关重要的影响,因此货车检修车间一直关注轴承的状态判断。通过系统梳理机械行业轴承检测现状,结合货车轮轴检修产线设备布置情况,提出借助既有磨合机增加振动测试的检测方案。以3... 轴承作为货车转向架的重要支承部件,其性能对行车安全有至关重要的影响,因此货车检修车间一直关注轴承的状态判断。通过系统梳理机械行业轴承检测现状,结合货车轮轴检修产线设备布置情况,提出借助既有磨合机增加振动测试的检测方案。以352226X2-2RZ型轴承为例,分别采用故障和正常(新造、大修及运用了一段时间)轴承开展磨合试验。结果表明:振动信息可有效识别出故障和正常轴承(包括新造、大修及运用一段时间的轴承),且均方根和峰值2类指标具有更好的稳定性。新造轴承及刚完成大修后的轴承,其振动的均方根值和峰值2类指标相差不大,显著小于运用了一段时间的轴承。同时,上述结果表明当前货车轴承大修可有效恢复轴承的技术性能。 展开更多

关键词 货车轴承 故障诊断 振动检测 轴承磨合机

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离子渗氮及等离子热处理用IGBT逆变型脉冲电源 被引量：9

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作者 杨兴宽 徐冰仲 葛建功 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 1997年第11期14-17,共4页

研制成功离子渗氮及等离子热处理用ＩＧＢＴ逆变型脉冲电源。本文介绍了其原理、关键技术、主要技术指标、特点及应用情况。该电源频率高，灭弧速度快，能显著减弱或抑制空心阴极效应，节约电能，并可提高等离子增强化学气相沉积（ＰＣ... 研制成功离子渗氮及等离子热处理用ＩＧＢＴ逆变型脉冲电源。本文介绍了其原理、关键技术、主要技术指标、特点及应用情况。该电源频率高，灭弧速度快，能显著减弱或抑制空心阴极效应，节约电能，并可提高等离子增强化学气相沉积（ＰＣＶＤ）涂层的质量。 展开更多

关键词 离子渗氮 逆变 脉冲电源 等离子热处理

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基于数据驱动的机车车轮剩余寿命预测技术 被引量：3

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作者 杨兴宽 李国刚 +2 位作者 杨闻松 程亚萍 孙宇铎 《中国铁路》 2023年第10期32-38,共7页

为优化机车车轮运维管理,提高机车车轮剩余寿命的预测精度和稳定性,提出基于数据驱动的机车车轮剩余寿命预测模型。依托机车车轮全寿命周期的造修和运维数据,分析影响车轮服役寿命的主要因素,包括轮径、历史和环境影响因素。构建基于数... 为优化机车车轮运维管理,提高机车车轮剩余寿命的预测精度和稳定性,提出基于数据驱动的机车车轮剩余寿命预测模型。依托机车车轮全寿命周期的造修和运维数据,分析影响车轮服役寿命的主要因素,包括轮径、历史和环境影响因素。构建基于数据驱动的机车车轮剩余寿命预测模型,模型以轮径区间作为寿命计算单元,并引入轮径历史和环境损失率,综合考虑3类因素对寿命预测的影响。现场测试中,因某轮径区间的数据不符合计算要求,导致轮径环境损失率存在数据缺失问题,于是采用多层感知机算法对缺失项进行预测和补充。基于测试集中的车轮旋修数据,对比数据驱动预测算法和传统预测算法的预测效果。由结果可知,数据驱动预测算法的预测精度和稳定性均优于传统预测算法。 展开更多

关键词 机车车轮 PHM技术 数据驱动 剩余寿命预测 轮径综合损失率 多层感知机 铁路安全

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铁路钢桥电弧喷Al长效防腐蚀技术研究 被引量：9

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作者 刘宪军 李东文 +2 位作者 董玲萱 杨兴宽 陈字刚 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期83-86,共4页

针对铁路钢桥的腐蚀状况，对电弧喷涂长效防腐技术进行了分析研究。通过电弧喷涂Ａｌ、Ｚｎ涂层的显微组织分析，阳极极化曲线的测定、中性盐雾加速试验和电弧喷涂Ａｌ涂层的防腐寿命估算表明：Ｚｎ涂层较Ａｌ涂层致密，两种涂层的极化... 针对铁路钢桥的腐蚀状况，对电弧喷涂长效防腐技术进行了分析研究。通过电弧喷涂Ａｌ、Ｚｎ涂层的显微组织分析，阳极极化曲线的测定、中性盐雾加速试验和电弧喷涂Ａｌ涂层的防腐寿命估算表明：Ｚｎ涂层较Ａｌ涂层致密，两种涂层的极化曲线都比较平缓，Ａｌ涂层的极化曲线出现了一个准钝化区；两种涂层的自腐蚀电位都要比同材料的铸造组织更低一些；电弧喷涂Ａｌ涂层加封孔剂的复合涂层的耐腐蚀寿命可达３０年以上。 展开更多

关键词 电弧喷涂 长效防腐 复合涂层 铁路桥 钢桥

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SiO_2、Al_2O_3、ZrO_2对磨副材料对离子渗氮工业纯钛TA2磨损性能的影响 被引量：3

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作者 侯斌斌 岳文 +3 位作者 杜迎军 佘丁顺 杨兴宽 刘家浚 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期197-202,共6页

研究了离子渗氮处理工业纯钛TA2与硬质材料对磨的磨损性能。采用球盘摩擦磨损试验机评价摩擦学性能,选取了3种硬度的对磨副材料Si O2、Al2O3、Zr O2。利用光学显微镜、白光三维形貌仪、X射线衍射仪和显微硬度计分别对渗氮前后TA2的微观... 研究了离子渗氮处理工业纯钛TA2与硬质材料对磨的磨损性能。采用球盘摩擦磨损试验机评价摩擦学性能,选取了3种硬度的对磨副材料Si O2、Al2O3、Zr O2。利用光学显微镜、白光三维形貌仪、X射线衍射仪和显微硬度计分别对渗氮前后TA2的微观组织结构和硬度进行表征,并分析磨痕的表面形貌及元素组成。结果表明,渗氮后TA2表面生成了80μm厚的Ti N、Ti2N和α-Ti(N)硬质相渗氮层,表面硬度由140 HV提高至1260 HV,耐磨性能得到了提高。未处理样品的磨损机制主要是严重的黏着磨损、塑性形变和一定程度的磨粒磨损;渗氮样品的磨损机制主要为磨粒磨损,磨损率随对磨副材料硬度的升高而增大。 展开更多

关键词 工业纯钛TA2 离子渗氮 钛合金钻杆 摩擦学性能

原文传递

铁路扣件服役状态下防锈蚀性能评价 被引量：3

9

作者 申灏 杨兴宽 +2 位作者 张海涛 彭明霞 宋宏智 《铁道建筑》 北大核心 2017年第9期136-138,共3页

铁路扣件服役环境恶劣,常规的防锈蚀性能检测方法无法有效反映扣件在服役状态下的防锈蚀能力。采用一种模拟服役状态的防锈蚀性能检测方法,评价了铁路扣件在服役状态下的防锈蚀性能。结果表明,不同防锈蚀处理的扣件在经过模拟服役状态... 铁路扣件服役环境恶劣,常规的防锈蚀性能检测方法无法有效反映扣件在服役状态下的防锈蚀能力。采用一种模拟服役状态的防锈蚀性能检测方法,评价了铁路扣件在服役状态下的防锈蚀性能。结果表明,不同防锈蚀处理的扣件在经过模拟服役状态试验后,防锈蚀性能下降程度不同。在腐蚀环境恶劣区域使用的扣件,宜采用模拟服役状态的方法评价其防锈蚀性能。 展开更多

关键词 客运专线 铁路扣件 试验研究 锈蚀 服役状态 评价方法

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道旁轮轨踏面摩擦调控设备研制与应用 被引量：9

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作者 于水波 余军 +2 位作者 杨兴宽 王杨 张念 《中国铁路》 2013年第6期81-84,共4页

介绍轮轨摩擦调控技术原理,轮轨踏面摩擦调控设备现场布设、组成和工作原理。从喷头功能先进、动态响应快、输出模式独特和流量控制精准4个方面阐述轮轨踏面摩擦调控设备特点,分析轮轨踏面摩擦调控设备在大秦铁路和侯月铁路的试验性应用... 介绍轮轨摩擦调控技术原理,轮轨踏面摩擦调控设备现场布设、组成和工作原理。从喷头功能先进、动态响应快、输出模式独特和流量控制精准4个方面阐述轮轨踏面摩擦调控设备特点,分析轮轨踏面摩擦调控设备在大秦铁路和侯月铁路的试验性应用,并与国外设备应用试验对比,提出在不降低机车牵引及制动需要的黏着系数下,可有效抑制钢轨波浪磨耗,改善轮轨接触状态和轮轨表面接触应力,减少冲击,降低脱轨系数,延长钢轨使用寿命等结论。 展开更多

关键词 轮轨踏面 摩擦调控 摩擦控制材料 重载铁路

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PCVD 法沉积 TiN 膜若干问题的研究探讨 被引量：1

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作者 张海涛 杨兴宽 徐冰仲 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期110-118,共9页

探讨了ＰＣＶＤ法沉积ＴｉＮ膜器壁副产物的成分及形成机制，并提出了解决办法。同时对脉冲、直流ＰＣＶＤ沉积ＴｉＮ膜中的氯含量、膜的生长、晶粒大小及膜结构进行了对比分析，认为脉冲ＰＣＶＤ比直流ＰＣＶＤ更适合于ＴｉＮ膜的沉积。

关键词 脉冲PCVD 直流PCVD 薄膜 TIN膜 沉积 PCVD法

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脉冲PCVD沉积TiN膜的若干特点 被引量：1

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作者 张海涛 杨兴宽 徐冰仲 《表面工程》 CSCD 1996年第1期1-6,共6页

国内采用脉冲电源进行PCVD沉积TiN膜，尚未见报道。本文主要介绍脉冲PCVD沉积TiN膜的若干特点，并与直流PCVD作了比较。试验表明脉冲PCVD能降低TiN的沉积温度．细化晶粒．减小膜层中的氯含量，改善成膜质量，与直流PCVD相比．能进一步... 国内采用脉冲电源进行PCVD沉积TiN膜，尚未见报道。本文主要介绍脉冲PCVD沉积TiN膜的若干特点，并与直流PCVD作了比较。试验表明脉冲PCVD能降低TiN的沉积温度．细化晶粒．减小膜层中的氯含量，改善成膜质量，与直流PCVD相比．能进一步提高工模具寿命。 展开更多

关键词 PCVD 沉积 TIN膜 脉冲电源 沉积温度 晶粒细化

原文传递

重载铁路轮轨踏面摩擦控制器 被引量：12

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作者 余军 于水波 杨兴宽 《铁道技术监督》 2013年第5期49-53,共5页

重载铁路轮轨踏面摩擦控制器是重载铁路钢轨踏面摩擦控制产品的核心部分,其采用太阳能光伏组件供电,通过检测列车车轮信号,根据设定的参数控制直流电机,驱动润滑剂涂覆装置对钢轨踏面涂覆润滑剂,从而达到调节车轮与钢轨踏面摩擦因数,减... 重载铁路轮轨踏面摩擦控制器是重载铁路钢轨踏面摩擦控制产品的核心部分,其采用太阳能光伏组件供电,通过检测列车车轮信号,根据设定的参数控制直流电机,驱动润滑剂涂覆装置对钢轨踏面涂覆润滑剂,从而达到调节车轮与钢轨踏面摩擦因数,减缓钢轨磨损的作用。 展开更多

关键词 重载铁路 轮轨润滑 自动控制设备 研制

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中频逆变直流钢轨闪光焊机研制及焊接工艺试验 被引量：1

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作者 丁韦 高振坤 +3 位作者 余军 宋宏图 杨兴宽 刘颖鑫 《焊接技术》 2016年第1期65-68,共4页

用所研制的中频逆变直流电源焊接钢轨,电源的三相负载平衡、次级回路阻抗小、焊接电源的外特性良好,与交流电源相比,具有较强优势。通过对焊接工艺参数曲线观察,与交流电源相比,其特点是:闪平阶段的平均电流小,闪平(位移)效率高;脉动加... 用所研制的中频逆变直流电源焊接钢轨,电源的三相负载平衡、次级回路阻抗小、焊接电源的外特性良好,与交流电源相比,具有较强优势。通过对焊接工艺参数曲线观察,与交流电源相比,其特点是:闪平阶段的平均电流小,闪平(位移)效率高;脉动加热阶段的加热效率高,时间明显缩短;连续加热阶段的电流峰值小,密度明显提高;总体焊接效果好。观察证明,交流电源焊接的过梁爆破密度小,爆破强烈;直流电源的过梁爆破密度大,但爆破火花小,不易形成大火坑,为减少灰斑和过热区缺陷创造了条件。 展开更多

关键词 钢轨 中频逆变电源 焊接工艺

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新型等离子渗硫技术及应用 被引量：1

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作者 彭明霞 于水波 +2 位作者 余军 杨兴宽 姜庆国 《现代零部件》 2010年第S1期41-43,共3页

等离子渗硫技术是在低真空条件下,将固体硫加热汽化为硫蒸气,通过高压辉光放电使硫活化,并与同时被阴极溅射活化的金属零件表层铁反应,形成以FeS为主的具有润滑功能的渗硫层,既可以降低摩擦因数,又可以防止粘着和胶合,降低磨损,延长使... 等离子渗硫技术是在低真空条件下,将固体硫加热汽化为硫蒸气,通过高压辉光放电使硫活化,并与同时被阴极溅射活化的金属零件表层铁反应,形成以FeS为主的具有润滑功能的渗硫层,既可以降低摩擦因数,又可以防止粘着和胶合,降低磨损,延长使用寿命。 展开更多

关键词 等离子渗硫 脉冲电源 渗硫炉 FeS润滑层

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现代低地板有轨电车轮缘润滑装置 被引量：1

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作者 申灏 杨兴宽 +3 位作者 王冬冬 杨延峰 宋宏智 刘颖鑫 《现代城市轨道交通》 2018年第3期1-5,共5页

轮缘润滑技术是减缓轨道交通车辆车轮轮缘磨损的重要手段。集成安装型轮缘润滑装置自带风源系统,产生并存储压缩空气,用于驱动润滑剂的喷射,适用于现代低地板有轨电车。装置安装和维护方便,结构紧凑,安全可靠,可提供多种控制模式和润滑... 轮缘润滑技术是减缓轨道交通车辆车轮轮缘磨损的重要手段。集成安装型轮缘润滑装置自带风源系统,产生并存储压缩空气,用于驱动润滑剂的喷射,适用于现代低地板有轨电车。装置安装和维护方便,结构紧凑,安全可靠,可提供多种控制模式和润滑策略,并能够根据需要对车辆提供的电源制式进行转换,简化了车辆的电源设计。 展开更多

关键词 低地板有轨电车 轮缘润滑 自带风

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BITBUS分布式控制系统的冗余控制

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作者 杨兴宽 杨国胜 《计算机系统应用》 1994年第9期28-30,共3页

本文针对Bitbus通信网络，用单片机8031和有关集成芯片设计了一种新颖的智能化通信总线仲裁器及其应用软件──管理程序，使原来只允许一主多从的Bitbus通信网络成为一主一辅多从的Bitbus通信网络，有效地完成双机冗余热备份，大大提高... 本文针对Bitbus通信网络，用单片机8031和有关集成芯片设计了一种新颖的智能化通信总线仲裁器及其应用软件──管理程序，使原来只允许一主多从的Bitbus通信网络成为一主一辅多从的Bitbus通信网络，有效地完成双机冗余热备份，大大提高系统的可靠性。 展开更多

关键词 位总线 冗余控制 控制系统

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42CrMo钢离子渗氮过程氮浓度分布的数值模拟 被引量：7

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作者 丁一 杨兴宽 +2 位作者 彭明霞 申灏 石伟 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期129-138,共10页

在氨气气氛中对42CrMo试样在510、540和560℃下离子渗氮1、3、5和7 h,并进行微观组织观察、复合层厚度测定、相成分表征和氮浓度分布测定。采用改进Wagner模型实现了对复合层氮浓度与层厚的数值模拟,考虑了(ε+γ')混合相的存在,所... 在氨气气氛中对42CrMo试样在510、540和560℃下离子渗氮1、3、5和7 h,并进行微观组织观察、复合层厚度测定、相成分表征和氮浓度分布测定。采用改进Wagner模型实现了对复合层氮浓度与层厚的数值模拟,考虑了(ε+γ')混合相的存在,所建模型对高渗氮量情况的模拟精度较高,复合层厚度的模拟值与实验值的相对误差小于13.6%。实现了对于扩散区α相部分的氮浓度分布模拟,计算结果与实验结果的相对误差小于19%。 展开更多

关键词 渗氮 离子表面处理 42CRMO钢 数值模拟

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基于改进VMD的高速动车组轴箱轴承故障识别方法 被引量：1

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作者 宋宏智 李秀杰 +3 位作者 邱战国 邢群雁 杨兴宽 刘晏伊 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期146-154,共9页

针对高速动车组运行工况复杂、轴箱轴承故障率较高、背底噪声强和故障识别难度大的情况,提出基于改进变分模态分解(VMD)的动车组轴箱轴承故障识别方法。首先,运用能量差法和合成谱峭度法计算最优的变分模态分解关键参数;其次,基于相关... 针对高速动车组运行工况复杂、轴箱轴承故障率较高、背底噪声强和故障识别难度大的情况,提出基于改进变分模态分解(VMD)的动车组轴箱轴承故障识别方法。首先,运用能量差法和合成谱峭度法计算最优的变分模态分解关键参数;其次,基于相关系数、谱峭度及奇异值构建的评价参数,选取用于重构故障信号的本征模态分量;最后,对重构后的信号进行傅里叶变换,实现在强背底噪声情况下的故障特征频率识别,并通过模拟数据和真实动车组轴箱轴承试验数据对提出的方法进行验证。结果表明:提出的方法能够有效地在强背底噪声情况下重构带有预设的40或200 Hz故障特征频率的信号,重构后的信号最大程度保留了轴承的故障信息;故障特征频率识别效果好,能够为保障高速动车组的安全运行提供技术支撑。 展开更多

关键词 高速动车组 轴箱轴承 故障识别 变分模态分解 VMD

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识别工况的新型机车轮轨润滑控制系统 被引量：2

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作者 武小鹏 刘颖鑫 +2 位作者 杨兴宽 王杨 彭明霞 《中国铁路》 2012年第6期73-76,共4页

轮缘轨侧接触状态决定其磨损情况。将机车视为一个整体,则轮缘轨侧接触状态最终以蛇形波的形式体现在机车上。通过测量机车横向蛇形波,计算输入车-轨系统横向振动能量,并根据其频率及幅值特性,实现轮缘轨侧磨损工况的实时量化判断。由... 轮缘轨侧接触状态决定其磨损情况。将机车视为一个整体,则轮缘轨侧接触状态最终以蛇形波的形式体现在机车上。通过测量机车横向蛇形波,计算输入车-轨系统横向振动能量,并根据其频率及幅值特性,实现轮缘轨侧磨损工况的实时量化判断。由此开发出能够实时判断轮缘轨侧磨损工况并自动选择适当润滑策略的轮轨润滑控制系统。该系统配置简单、安装方便、响应速度快,并具有自适应性。 展开更多

关键词 蛇形波 轮缘轨侧 识别工况 磨损 轮轨润滑

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