基于共振解调的铁路货车轴承故障诊断
基于共振解调与神经网络的滚动轴承故障智能诊断
１引言滚动轴承是各种旋转机械中应用最广泛的一种通用机械部件，也是最易损坏的元件之一，它的运行状态是否正常往往直接影响到整台机器的性能。
据不完全统计，旋转机械的故障约３０％是因滚动轴承引起的。
由此可见滚动轴承故障诊断工作的重要性。
共振解调技术是处理机械冲击引起的高频响应信号的有效方法。
当机械故障引起等间隔的高频冲击脉冲响应信号时，进行高频带通滤波后的信号进行包络处理；对包络信号进行特征提取，可诊断滚动轴承的故障。
人工神经网络技术因其突出的优势受到了越来越广泛的关注，为故障诊断技术开辟了一条新途径。
ＡＮＮ是对人脑或自然的神经网络若干基本特性的抽象和模拟，是一种非线性的动力学系统。
它具有大规模的并行处理和分布式的信息存储能力、良好的自适应性、自组织性及很强的学习、联想、容错和抗干扰能力。
本文将共振解调与神经网络结合起来，对轴承振动信号进行共振解调处理，在共振解调的包络信号中提取所需的轴承故障的特征，并将其作为神经网络输入，利用神经网络进行轴承各种故障的模式识别，实现轴承诊断的智能化，提高轴承诊断的准确性和可靠性。
２共振解调技术当轴承出现局部损伤时，运行过程中要撞击与之配合的元件表面，将产生脉冲力。
由于冲击脉冲力的频带很宽，必然覆盖监测部件的固有频率，从而激起系统的高频固有振动。
根据实际情况，可选择某一高频固有振动作为研究对象，通过中心频率等于该固有频率的带通滤波器把该固有振动分离出来。
利用Ｈｉｌｂｅｒｔ变换进行包络解调，去除高频衰减振动的频率成分，得到只包含故障特征信息的低频包络信号，对这一包络信号进行频谱分析便可提取滚动轴承的故障信息。
故障的包络信号频谱具有“没有故障就没有谱线”、“有故障则出现多阶谐波谱线”等规律。
基本原理如图１所示。
基于共振解调与神经网络的滚动轴承故障智能诊断第３３卷第２期２００７年３月中国测试技术ＣＨＩＮＡＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏｌ．３３Ｎｏ．２Ｍａｒ．２００７刘建文，傅攀，任玥，高龙（西南交通大学机械工程学院，四川成都６１００３１）摘要：介绍了一种基于共振解调与神经网络技术的滚动轴承故障诊断方法。
铁路货车滚动轴承故障诊断方法研究
铁路货车滚动轴承故障诊断方法研究摘要：铁路货车滚动轴承作为铁路运输系统的重要组成部分，其性能和安全性直接影响着整个铁路运输系统的安全性和运行效率。
对铁路货车滚动轴承的故障诊断方法进行研究是非常重要的。
本文主要介绍了铁路货车滚动轴承故障的常见类型和可能导致这些故障的原因，然后详细探讨了几种常用的滚动轴承故障诊断方法，包括基于振动信号的故障诊断方法、基于声发射的故障诊断方法、基于温度的故障诊断方法等。
结合实际案例，分析了不同故障诊断方法的优缺点，并提出了今后研究的方向和重点。
关键词：铁路货车；滚动轴承；故障诊断；振动信号；声发射；温度；研究方法1.引言铁路货车滚动轴承是承受车轮载荷并实现旋转的关键零部件，其性能和安全性直接关系到铁路货车的运行效率和运输安全。
滚动轴承的故障不仅会影响铁路货车的运输效率，还可能导致严重的安全事故。
对铁路货车滚动轴承的故障诊断方法进行研究具有重要的理论意义和实用价值。
2.铁路货车滚动轴承故障的常见类型和原因铁路货车滚动轴承的故障类型主要包括磨损、疲劳、松动和过热等，这些故障的产生主要是由于以下原因：（1）运输环境恶劣。
铁路货车长期在高速、重载、震动、冲击等恶劣条件下运行，使得滚动轴承容易发生磨损和疲劳。
（2）维护保养不到位。
铁路货车滚动轴承长期在恶劣环境下运行，如果维护保养不到位，就容易造成滚动轴承的松动和过热。
3.滚动轴承故障诊断方法目前，对铁路货车滚动轴承故障诊断的研究主要集中在以下几种常用的方法上：（1）基于振动信号的故障诊断方法。
通过对滚动轴承产生的振动信号进行分析，可以识别出滚动轴承故障的类型和程度。
振动信号的特征包括幅度、频率、波形等，可以反映滚动轴承的运行状态。
（2）基于声发射的故障诊断方法。
当滚动轴承发生故障时，会产生特定的声发射信号。
通过对这些声发射信号进行分析，可以识别出滚动轴承的故障类型和位置。
（3）基于温度的故障诊断方法。
当滚动轴承发生故障时，会产生局部过热。
基于Hilbert共振解调法的滚动轴承振动故障诊断
基于Hilbert共振解调法的滚动轴承振动故障诊断采用基于Hilbert变换的共振解调技术，从共振信号中解调出故障特征信号，对故障特征频率进行分析，并经过实验诊断出轴承故障类型和部位，验证了该损伤诊断方法的优越性。
标签：滚动轴承；故障诊断；共振解调技术1 概述滚动轴承是各种旋转机械中应用最广泛的一种机械部件，它的运行状态影响整台机器的性能，包括精度、可靠性等。
同时它也是机器中最易损坏的元件之一。
由于轴承使用寿命的离散性很大，若对其按设计寿命进行定时维修更换，则有可能使故障轴承得不到及时维修和替换，导致机械工作精度下降，甚至引发事故。
因此对滚动轴承进行工况监视与故障诊断，改传统的定时维修为视情维修或预知维修，具有重要意义[1]。
滚动轴承最常见的故障形式为局部损伤和磨损，主要由运转过程中的腐蚀、疲劳、塑性变形、胶合引起。
局部损伤具有突发性，会加剧运行时的冲击载荷，有可能在较短时间内发展为大片剥落，危害很大，因此力争在局部损伤出现的早期，就检测到其特征信号并对其进行定位[2，3]。
2 实验和结果2.1 实验设计滚动轴承故障实验系统由机械驱动装置、轴系、加载装置、振动信号采集系统组成，如图2所示。
机械驱动装置为变频调速电机及齿轮减速箱，轴转速可在15～748r/min之间调整。
轴系包括直径100mm的轴、1个推力轴承、1个圆柱滚子轴承和1个受测的6220型深沟球轴承。
受测轴承共有三种试件，分别为无故障轴承、外圈故障轴承和内圈故障轴承（用电火花加工方式分别在外圈、内圈上模拟出点蚀坑）。
加载装置通过总放大倍数为200的两级杠杆给轴承施加7000N 的径向载荷。
振动信号采集系统由手持式转速计、CA-YD-103加速度传感器、DHF-7电荷放大器、凌华PCI-1812采集卡、工控机组成。
2.2 故障特征频率计算文章的实验分别模拟了外圈单处点蚀故障和内圈单处点蚀故障。
可以计算出外圈故障特征频率fout为57.09Hz，内圈故障特征频率fin为79.31Hz，其边频带谱间隔频率为fs=12.40HZ。
基于振动信号处理的滚动轴承故障诊断方法研究
在现代机械工程领域，滚动轴承故障诊断一直是一个备受关注的研究领域。
随着工业技术的不断发展，振动信号处理作为一种重要的诊断手段在滚动轴承故障诊断中扮演着至关重要的角色。
本文将就基于振动信号处理的滚动轴承故障诊断方法展开深入探讨，帮助读者更好地了解该领域的研究进展和技术应用。
一、引言滚动轴承作为机械设备中承受载荷的重要部件，其正常运行对设备的稳定性和寿命具有至关重要的影响。
然而，由于工作环境的复杂性和使用条件的不确定性，滚动轴承故障时有发生。
如何对滚动轴承的故障进行及时、准确的诊断，一直是工程技术领域亟待解决的难题。
二、基于振动信号的滚动轴承故障诊断方法1. 传统滚动轴承故障诊断方法传统的滚动轴承故障诊断方法主要依靠人工听觉、经验判断和简单的信号采集设备。
然而，这些方法存在着主观性强、准确性低、无法实时监测等问题，远不能满足现代工业对滚动轴承故障诊断的实际需求。
2. 振动信号处理在滚动轴承故障诊断中的应用振动信号处理作为一种非常有效的信号诊断手段，在滚动轴承故障诊断中得到了广泛应用。
振动信号包含着丰富的故障信息，通过对其进行采集、处理和分析，可以从中提取出有用的特征参数，实现对滚动轴承故障的准确诊断和预测。
3. 基于振动信号的滚动轴承故障诊断技术在振动信号处理领域，目前已经涌现出了多种针对滚动轴承故障诊断的技术方法，如时频分析、小波分析、功率谱分析、频谱包络分析等。
这些方法在提取滚动轴承振动信号特征参数、诊断滚动轴承故障类型和判断故障严重程度等方面，都取得了较好的成果。
4. 振动信号处理在滚动轴承故障诊断中的优势相对于传统的滚动轴承故障诊断方法，基于振动信号处理的方法具有诊断准确率高、实时性强、能够提前预警等优点。
尤其是在大型设备和高速旋转设备的滚动轴承故障诊断中，其优势更加明显。
三、结语基于振动信号处理的滚动轴承故障诊断方法在工业领域具有广泛的应用前景和重要的研究价值。
通过对振动信号的采集、处理和分析，可以实现对滚动轴承故障的早期诊断、预防性维护和故障预测。
基于共振解调的滚动轴承状态监测及故障诊断系统
图 ４ 正常轴承 时域波形图与频谱 图
谭嚣
图 １ 共振解 调原理示意图
２滚动轴承故障测试诊断系统 滚动轴承故 障测试诊 断系统的主界面如 图 ２所示。
图 ５ 故 障 轴承 时域 波 形 图 与 频谱 图
对比时域波形 的两个图 ，有故障的轴承 的振幅要比正常轴承 的 振幅大 ， 并且故障轴承 的时域波形呈现 明显的周期性 ， 表明轴承有磨 损， 但具体位置不好确定。为 了确定位置 ， 对故 障轴承利用共振解调
＝
．
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以容 易地诊断出轴承 的故障来。其原理 示意如图 １ 所示。
—
元件损伤 ・一 冲击
敞 障 诊 断
一
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高频固有撼动 ＿ 传黪器捂敬 的攮 动信号
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—一 包络信号 ・——一 某～ 高频 圈膏 撼动
图 ３ 轴 承测 试 诊 断 系统 总体 结构 图
故障诊断部分的主要任务是根据测得的信号 与数据记录诊断出 的意义。 故障发生 的部位 ， 用来分析故障 的原 因及对策 。具体 包括 ： 数据回放 传统 的测控仪器 由于费用高、 技术更新周期长等原因， 越来越不 与管理 、 特征频率计算与显示等。 能满足科技进步的要求。 以计算机为核 心的虚拟仪器 ， 而 由于其功能 ３故 障诊断实例 可由用户 自己定义 ，技术更新快，价格和软 件开发维护费用低等优 本 文以 ＧＢ ２ ４滚动轴 承为对 象 ， 拟出两种状 态 ： 常轴承 ６０ 模 正 点， 在故障诊断领域越 来越得到重视和 欢迎。本文利用 Ｌ ｂ ＩＷ 软 和外 圈故障。故 障是在与滚珠相接触 的外圈内侧通过激光线切割来 ａ ＶＥ 件开发出来的监测和诊断 系统 ，实现 了对滚动轴承状态的监测和早 实现 ， 障尺 寸为 １ 故 ×１ ｍｍ。轴 承 的 参 数 为滚 动 体 直 径 ｄ ７９ ｍｍ ， ＝ ４
利用共振解调技术对滚动轴承故障诊断
（． １ 内蒙古科技 大 学机械 工程 学 院 ， 内蒙古 包头 ０４ １ ： １００ ２ 包钢 西北创 业公 司 ， ． 内蒙古 包头 ０４ １） １００
摘
要 ： 章以滚动轴承作为研究对象 ， 文 利用共振解调技术对滚动轴承的运行状态进行 监测 ， 减轻后续 处理 的复杂
滚动轴 承 的工况监 测与故 障诊 断在 国外 大概 开 始于 ２ ０世纪 ６ ０年代 。在其 后 ２ Ｏ多年 的时 间里 ， 随 着科 学技术 的不 断发展 ， 各种 方法 和技巧不 断产生 、 发 展和完 善 ， 应用 的领 域不 断扩大 ， 检测 与诊断 的有 效不 断提 高 。现 在在 工 业 发达 国家 ， 动轴 承 工况 滚
第３ ６卷第 ４期 ２１ ０ ０年 ８月
包
钢
科
技
Ｖｏ ． ６， ｏ ４ １３ Ｎ ． Ａｕ ｕ ｔ ２ ０ ｇ ｓ ，０１
Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｆＢ ｏｏ ｔｅ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ａ ｔｕ Ｓｅ ｌ
利用 共 振解 调 技术 对 滚 动轴 承故 障诊 断
作者简介 ： 张彦强 （９ ０一） 男 ， １８ ， 内蒙古赤峰市人 ， 在读硕士 ， 机械 工程 师， 主要从事设备管理工作。
第 ４期
利用共振解调技术对滚动轴承故障诊断
４ ７
阶频谱 、 齿轮 频率振 动 的多 阶频 谱 和 轴 承故 障 损 伤
的宽频带性质 ， 它将激起轴承结构及传感器本身在 各 自的固有频率上发生谐振。其中必然包含轴承故 障源信号、 轴承结构系统 固有振动信号 以及传感器
本身 的 固有震 动信号 等高频 固有振 动 。可 根据实 际 需要选 择某 一高 频 固有 震 动作 为 研 究对 象 ， 用 其 利 中心频 率 等于该 固有频 率 的带通滤 波器将 该 固有 振 动分离 出来 ， 然后 通 过包 络 检 波器 去 除 高 频衰 减 振 动 的频 率成 分 ， 到 只包 含 故 障特 征 信 息 的低 频包 得
自适应共振解调法及其在滚动轴承故障诊断中的应用
其 中， （） 离散窗 函数 ， ， ２ｊＮ，＝ ， ， Ⅳ一 ｈ ｔ是 ∞ ＝ ￣／ ０ ｌ …，
维普资讯
第ｌ 期
刘金朝等：自适应共振解调法及其在滚动轴承故障诊断中的应用
中图分类号 ：Ｔ ３ ．３ Ｈ１３ ３ 文献ห้องสมุดไป่ตู้识码 ：Ａ
滚动轴承是旋转机械 的一种 ， 最早利用 时域信号 的数字特征 ， 如峭度系数 、 振幅的有效值等进行轴承故
号， 然后利用细化傅里 叶技术 对时间一能量信号进行
障诊断。该方法的可靠性很大程度上依 赖于阀值的选 取， 因此人们只把它当作一种初步的定性 的诊断方法 。 频率分析 法¨ 可 以对 轴承 的早期 故障进行精 确诊 断。共振解 调方法 是频率 分析法 中最 成功 的一 种， 其基本原理是将低频 的冲击信号调制到高频 的共 振频率而远离能量 巨大的低频信号。当带有局部缺 陷 的轴承转动时每转过缺陷处都将会 产生冲击 ， 如果轴 承按照固定 的旋转频率旋转 ， 那么这个冲击将会 以固 定的频率出现。对共振响应 的波形进行解调和傅里叶 分析 ， 以找到故 障频率成分。但是如何合理地选 就可 择包络分析的中心频率及其带宽往往制约着工程人员 利用共振解调方法成功诊断轴承的故障。 时频分析法＿ 能同时展示振动信号 的时间和频率 ６ 特性 ， 随着时频分析方法 的 出现、 发展 和成熟 ， 人们不 断地利用时频分析方法 ， 如短一时傅里 叶变换 、 ｉ ｅ． Ｖｇ ｒ ｎ
１ 自适应 共振解 调方法
本节将先给 出 自适应共振解 调算 法 ， 然后详 细讨 论算法 中各步骤的实现细节 。 自适应共振解调算法 ：
定的局 限性 ， 文献 ［ ］ ９ 中提出的针对类似轴承故障的 振动信号 的自适应短一时傅里叶变换突破了上述时频 分析方法 的瓶颈， 文利用该方法首先对 时间信 号进 本 行时频变换 ， 得到能同时清楚显示低频稳态成分 和瞬 态冲击成分的时频能量谱。 虽然有经验的工程人员能从上述时频能量谱图中
铁路货车滚动轴承故障诊断方法研究
铁路货车滚动轴承故障诊断方法研究铁路货车作为重要的铁路运输工具，其安全运行对于货运行业的发展至关重要。
而滚动轴承作为货车的重要部件之一，其状态对货车运行的安全性和经济性有着重要的影响。
对铁路货车滚动轴承的故障诊断方法进行研究，对于提高货车的安全性和可靠性具有重要的意义。
本文将介绍铁路货车滚动轴承故障诊断方法的研究。
2. 滚动轴承的故障诊断方法滚动轴承的故障诊断方法主要包括振动诊断、声音诊断、温度诊断、润滑油诊断等多种方法。
这些方法可以单独使用，也可以相互综合使用，以提高故障诊断的准确性和可靠性。
2.1 振动诊断振动诊断是一种常用的滚动轴承故障诊断方法，通过对轴承振动信号的分析，可以判断轴承的运行状态。
振动诊断主要包括轴承振动加速度、速度和位移的测量和分析。
通过对振动信号的频谱分析、波形分析等手段，可以判断轴承的故障类型和严重程度。
2.2 声音诊断声音诊断是一种通过对轴承工作时产生的声音进行分析，来判断轴承状态的方法。
轴承在工作时会产生一定的声音，当轴承出现故障时，其工作时产生的声音会发生变化。
通过对轴承工作时的声音进行分析，可以判断轴承的故障类型和严重程度。
2.4 润滑油诊断润滑油诊断是一种通过对轴承润滑油的监测和分析，来判断轴承状态的方法。
轴承故障时会产生金属颗粒和磨损粉末，这些颗粒和粉末会污染润滑油。
通过对轴承润滑油中的金属颗粒和磨损粉末进行分析，可以判断轴承的故障类型和严重程度。
3.1 综合诊断方法的优势综合诊断方法可以克服单一故障诊断方法的局限性，对轴承的故障进行全面、准确的诊断。
通过多个参数的综合分析，可以提高故障诊断的准确性和可靠性，为轴承的维护和保养提供科学依据。
3.2 综合诊断方法的实现综合诊断方法的实现需要通过先进的监测设备和分析技术。
目前，市场上已经有多种先进的轴承故障监测设备，可以对振动、声音、温度和润滑油等多个参数进行监测和分析，实现轴承的综合诊断。
4. 结论铁路货车滚动轴承的故障诊断对于提高货车的运行安全性和经济性具有重要的意义。
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基于共振解调 的铁路 货车轴承 故障诊断
侯 丽娴 ， 杨 绍普 ， 刘 永 强 ， 廖英 英
（ 石家庄铁道大学 机 械工 程学院 ， 河北 石 家庄 ０ ５ ０ ０ ４ ３ ）
摘要 ： 以铁路 货 车轴 箱双 列 圆锥 滚 子 轴 承 为研 究 对 象 ， 基 于共 振 解调 技 术 研 究 了早 期 故 障
１ 滚动轴承诊 断机理
机车滚动轴承有多种故障形式 ， 常见的有压痕 、 剥离、 电蚀 、 断裂等 ， 发生部位分别为外 圈、 内圈、 滚子 和保持架 。当上述任一部位发生故障时都会产生一定的均匀间隔的冲击脉 冲力从而产生振动冲击信号， 进而 出现轴承的故障特征频率 ］ 。文献 ［ １ ０ ］ 给出了滚动轴承不 同故障特征频率的计算方法 。 外圈故障特征频率为
共振 解调 技术 具有 以下 特点 ： ①每 一 次 冲击 都 对应 激 发 一次 共 振 解调 波 ， 不 遗 漏 任何 一次 由故 障 引起 的冲击 ， 即一 一对应 性 ； ② 只有 故 障 冲击 才 能 激发 共 振 解调 波 ， 正 常 振 动不 能 激 发 共振 解 调 波 ， 即选
２ 共 振 解 调 原 理
共振解调技术是从振动检测技术中发展起来的一种故 障特征提取方法 ， 又称包络解调法。其原理简 述 如下 ¨ ： 当轴 承某一 元件 表 面产生局 部 损伤 时 ， 在 运行过 程 中要撞 击 与之相 互作用 的其 它元 件表 面 ， 除
了产 生含 有故 障特 征频率 的低 频振 动 外 ， 还会 产 生 冲击 脉 冲力 。 由于 脉 冲力 的频 带很 宽 ， 必 然包 含 轴 承
４ ８
石家庄 铁道 大 学学报 （自然科 学版 ）
第２ ６卷
＝
Ｄ ｆ ￣ ［ １ 一（ ） ２ Ｃ ０ Ｓ ２ Ｏ ］ ／ ２ ｄ
（ ３ ）
保持 架故 障特征 频率 为
＝
ｉ ｔ （ １一Hale Waihona Puke ｄ ｃ 。 ｓ ０ ） ／ ２
（ ４ ）
式中， 轴承内圈转动频率ｆ ｒ ＝Ｎ ／ ６ ０ ， Ｎ为内圈转速 ； Ｄ为轴承节径 ； ｄ 为滚子直径 ； ａ 为接触角； ｚ 为滚子个 数。
外圈、 传感器甚至整个机械系统的固有频率而激起这个测振系统的高频 固有振动 。根据实际情况 ， 可选 择某一高频固有振动作为研究对象 ， 通过带通滤波器把该振动分离出来 。然后通过包络检波 ， 去除高频 衰减振动的频率成分 ， 得到只包含故障特征信息的低频包络信号 。最后对这一包络信号进行频谱分析从 而诊 断 出轴承 的故 障 。
基 金项 目： 国家 自然科 学基金 （ １ １ １ ７ ２ １ ８ ２ 、 １ １ ２ ２ ７ ２ ０ １ 、 １ １ ２ ０ ２ １ ４ １ 、 １ １ ３ ０ ２ １ ３ ７ ） ； 铁道部重点项 目 （ ２ ｏ １ １ Ｊ ０ １ ３ 一 Ａ） ； 河北省教 育厅项
目（ Ｚ ２ ０ １ １ ２ ２ ８ ）
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（ １一－ ｆ（ “ ３ ０ ８ ｏ ） ／ ２
（ １ ）
内圈故障特征频率为
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：
（ １ ＋ 告ｃ ｏ ｓ ａ ） ／ ２
（ ２ ）
滚子故障特征频率为
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ １ — １ ４ 作 者简介 ： 侯 丽娴 女 １ ９ ８ ８年出生 硕士研究生
第２ ６ 卷 第４ 期
石 家庄铁 道 大 学 学报 （自然科 学版 ）
Ｖ ｏ １ ． ２ ６ Ｎ ｏ ． ４
２ ０ １ ３ 年１ ２ 月Ｊ Ｏ Ｕ Ｒ Ｎ Ａ Ｌ Ｏ Ｆ Ｓ Ｈ Ｉ Ｊ Ｉ Ａ Ｚ Ｈ Ｕ Ａ Ｎ Ｇ Ｔ Ｉ Ｅ Ｄ Ａ Ｏ Ｕ Ｎ Ｉ Ｖ Ｅ Ｒ Ｓ Ｉ Ｔ Ｙ（ Ｎ Ａ Ｔ Ｕ Ｒ Ａ Ｌ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ ） Ｄ ｅ ｃ ． ２ ０ １ ３
理难 度较 大 ， Ｈ ｉ ｌ ｂ ｅ ｒ ｔ — Ｈ ｕ ａ ｎ ｇ 变 换 中边 界效 应 问题 不 能 彻 底 解决 。 由于 共 振 解 调技 术 具 有 选 择 性 、 放 大
性、 比例性 、 展宽性 、 低频性和多阶性 等优 点被广泛应用于轴承 的故 障诊断中。本文将共振解调技术 应用于铁路货车轴承的早期故障诊断中 ， 得到了很好 的结果 。
０ 引言
轮对滚动轴承是机车的重要部件 ， 其工作状态是否完好直接影响机车能否安全运行。不同的故障形 式和位置具有不同的故障特征频率 ， 因此可以通过分析滚动轴承运行时的振动信号推断可能存在的故障 类型。铁路货车轴承为双列圆锥滚子轴承， 由于双列 圆锥滚子轴承结构复杂 、 故障特征频率难 以精确计 算， 而早期微弱故障往往又淹没于系统噪声而难于提取 ， 因此采用传统方法进行故 障精密诊断十分 困难 。 目前常用的故障诊断方法有小波变换… 、 盲信 号分离技术 剖和 Ｈ ｉ ｌ ｂ ｅ ｒ ｔ — Ｈ ｕ ａ ｎ ｇ 变换 剖等 ， 但是 这些方法 都存在一定的缺陷 ， 如盲信号分离技术需要预知原信号 的数量并且对 于卷积混合、 非线性混合等 问题处
精密诊断方法。首先在轮对跑合 实验 台上， 采用压 电加速度传 感器、 信号调理器和 Ｉ Ｎ Ｖ ３ ６ Ｄ Ｆ型 信号采集处理仪等搭建轴承故障测试 系统， 测量该类型轴承 外圈和滚子存在轻微故 障时的振动 信号， 然后通过带通滤波、 包络解调和频谱分析等方法， 准确提取 出了轴承外 圈和滚子的故 障特 征频率。研 究结果表 明， 利用这种方法可 以消除 系统噪 声干扰 ， 能有效诊 断出轴承外圈和滚子 的轻微损 伤 。该 方 法对 于铁路 货 车轴 承 的早期 故 障诊 断具 有较好 的理论 意 义和 实际应 用价值 。 关键词 ： 滚动轴承 ； 共振解调 ； 早期故障； 故障诊 断 中图分 类号 ： Ｔ Ｈ１ ３ ３ ． ３ ３ 文 献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： ２ ０ ９ ５— ０ ３ ７ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ０ ４ ７— ０ ６