机车车辆故障诊断方法综述
机械故障诊断与维修课程论文
机车车辆故障诊断方法综述
摘要：由于目前的机车自动检测、故障诊断技术还没有形成完善体系。设计以专家系统为基础，结合检测中心的实际情况的故障检测系统，具体给出了系统的理论根据及设计方法，提出了基于专家知识库、诊断推理及知识获取机制的诊断方法，能较好完成机车的检测与诊断的要求。
关键词：故障诊断；专家系统；知识库
1 引言
目前,内燃机车在我国铁路运输中是主要牵引动力之一，其质量的优劣直接关系着铁路运输组织状况的好坏。因此，几十年来提高机车质量和运用效率，同时降低维修成本，一直是机务工作的重要组成部分。本系统是一套铁路机车故障诊断专家系统（RLFDES- Railway Locomotive Fault Diagnose Expert System）。该系统以专家系统为基础，结合检测中心的实际情况展开研究与探讨，将故障诊断技术与专家系统开发原理紧密结合起来，将故障诊断的实践与计算机技术及网络技术紧密结合起来，理论联系实际，基本上形成了一套完整的、可行的设计方案。
2 机车车辆故障基本特点
内燃机车是一个非常复杂的动力系统,数万个零部件工作中相互耦合，呈现出复杂的对外输出信号，机车工作过程是一个复杂的动态过程、随机过程，在不同时刻的任何观测数据是不可重复的，从系统理论特性看，机车故障具有以下一些特点。
（1）层次性：机车数万个零件共同工作，元件之间相互耦合，决定着机车故障的层次性，一种故障由多层次原因构成。
（2）突发性及缓变性：突发性故障发生在瞬间，无明显症状，难以预测，而缓变性故障具有渐进性和局部功能失效的特点，可以预测。
（3）模糊性：机车故障和征兆信息并不是一一对应的，具有随机性，征兆之间界限是模糊的，并且某些信息具有不确知性。
（4）趋势性：机车大部分故障有随时间变化的一种趋势，即从微小征兆向显著征兆发展的趋势。以上各点只是从某一侧面去分析而作出判断，实际应用应该以随机过程为出发点，运用各种现代的科学分析工具，综合判断机车故障现象的属性、构成与发展
3，铁路机车故障诊断系统
3.1系统简介
铁路机车故障诊断系统由两大模块组成：内燃机车故障诊断系统和电力机车故障诊断系统。针对内燃机车故障诊断系统作以简要说明。
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1）数据载入。
该功能可以将目前内燃机车的全部检测仪器检测的数据，通过通信，传递到故障诊断系统中。
2）参数设置。
主要完成内燃机车设备门限值参数的确定。
3）故障诊断。
通过检测仪器检测到的数据和专家系统，来确定机车设备的性能，得出诊断结果，并依此来决定设备是否维护或维修。
4）查询打印。
完成检测数据、故障诊断结果的查询与打印。
5）走势分析。
通过对走势分析条件的设定，全面了解机车的运行情况。
3.2 铁路机车故障诊断系统专家系统的组成
铁路机车设备的故障直接关系到机车乃至铁路系统的安全经济运行。故障诊断是一项复杂的、经验性很强的技术工作，机车设备故障的原因很多，要求快速、有效、准确地识别故障并采取有效措施及时排除故障。利用专家系统进行故障诊断并给出处理措施，辅助维修人员进行事故处理，提高机车的安全经济运行水平，是专家系统在铁路机车故障诊断系统中的一个具体应用。
图一系统结构图
专家系统主要由知识库、推理执行机构、解释机构、知识获取机构、人机接口等部分组成。 知识库是专家系统的基本组成部分，它拥有知识的数量和质量是衡量专家系统性能好坏及问题求解能力大小的重要因素。推理执行机构是专家系统的另一个基本组成部分，它在一定的控制策略
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下针对搜索黑板中的当前信息，对当前出现的故障现象在知识库中进行识别或选取，得出相应的产生该组故障的原因及处理方法。用户通过人机接口输入一组出现的故障现象，推理执行机构根据规则库中的规则以及实时数据库中的信息，确定故障及发生的原因。如果规则库中没有该规则，则调用知识获取机构，在规则库中产生新的规则。
3.2.1知识库
知识库是专家系统的核心部分，它的完善与否决定了专家系统的工作能力及效率。
1.实时数据库
系统在线诊断时要使用实时数据库。库中存放计算机系统实时检测的数据，包括机车设备的运行参数和开关量数据。建立实时数据库的方法是:用PB的定时器（Timer）加上触发器机制，把PB的内置数据库Sybase SQL Anywhere改造成主动数据库，定时地刷新库中的数据。
2.知识的表示形式
本系统用产生式表示方法来表示知识，产生式的一般形式为:P→Q，其含义是:如果P满足则可能推出Q;P表示故障发生时出现的一组现象，Q表示由该组现象得出的发生故障的原因和处理方法。
例如，内燃机车设备主要有控制电路、主回路、发动机、发电机、轴承、变压器和电动机等。其中发电机组常见的故障有机组轴承过热、机组剧烈振动、发电机着火、机组过速、机组运转声音异常、发电机失磁、发电机运行中励磁机极性反向、励磁机着火、电液转换器控制失灵、测频回路故障等。变压器常见故障有铁心片间绝缘损坏、铁心局部熔毁、铁心与接地片间接触不良、铁心松动、线圈断线、绕组对地击穿、绕组相间短路、分接开关故障、三相电压不平衡、油质变坏、油面升高、油面降低、过负荷、空负荷、铁心振动、内部接触不良或击穿等。故障和现象间的关系比较复杂，每一种故障的发生均伴随着一个或多个故障现象的出现，而一个故障现象也可能是由发生的多个故障引起的。将所有可能出现的现象和故障以及它们间的对应规则存放在知识库中，供专家系统使用。本系统归纳总结了几百条规则，在此举一简单例子说明如何表示现象与故障间的对应规则（见表1和表2）。
现象与故障间的对应规则用P→Q的形式表示为:
R1:[（X1）→（H1）]
R2:[（X2）→（H1）]
R3:[（X3）→（H1）]
R4:[（X1）（X2）（X3）→（H1）]
R5:[（X1）（X3）（X4）（X5）→（H1）]
R6:[（Y1）→（H3）]
R7:[（Y1）→（H4）]
表一故障出现现象及代号
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表二故障及其代号
3、知识库的结构
由于上面的分析可知，用关系数据库来实现知识库是比较合适的，大型关系数据库管理系统（RDBMS）具有数据存储容量大，查询速度快，易于修改、扩充，可靠性高等特点。本系统的知识库用PB7.0内置的数据库Sybase SQL Anywhere实现。
3.2.2推理执行机构
1 故障推理与算法
故障搜索算法直接影响故障辨识的速度与准确性。本系统根据测试对象的特点提出功能级搜索和信号源传输通路搜索，两者没有本质的区别，前者是以功能模块为搜索对象，建立模块特征数据向量和传导函数与上级模块的关系;后者以信号传输通路为搜索寻迹对象，对有故障的通路实行优化分割，逐级查找故障信号源，从而对故障实施定位。这实质上是一种面向对象的策略。
2、可信度的推理与传递
由于故障诊断带有不确定性，测试验证的过程实际上是一种对推理结论可信赖程度进行修正的过程。当出现肯定证据时，结论的可信度增加;当出现否定证据时，其可信度减小。当该推理不是最终结论时，该推理结论将补为中间结果成为其它推理条件，取最小值。
3.2.3 知识获取机构
知识获取一般指显式知识的学习,显式知识可验证、修改和解释。专家系统通常用规则集表达它们。规则集应不断地收集、组织、扩大以提高系统性能,所以知识获取必须根据实例发现新规则或从专家处接受新规则,不断加入知识库,逐步实现知识库的完善。知识（尤其是个性知识）通常是在长期实践中的直觉知识,难于清晰、准确地描述和掌握,且往往不具备通用性、确定性、有效性,在运用过程中需不断完善,是一个艰难的获取过程。
知识获取的学习方式有机械记忆式学习、提问指导学习、实际示例学习、类比学习、归纳总结学习。
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用得较多的是前两种，通过专家与知识工程师交流获取知识，但它需要很长时间。由于具有高级学习功能的知识发现系统尚未突破，因此建立一种实用知识获取工具是专家系统知识获取最实用的手段。
参考文献
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汽车故障诊断的一般程序
汽车故障诊断的一般程序 对于电控发动机电控系统的故障诊断，应按下述程序进行： 1、询问用户，故障产生的时间、现象、当时的情况，发生故障时的原因以及是否经过检修、拆卸等。 2、初步确定出故障范围及部位。 3、调出故障码，并查出故障的内容。 4、按故障码显示的故障范围，进行检修，尤其注意接头是否松动、脱落，导线联接是否正确。 5、检修完毕，应验证故障是否确已排除。 6、如调不出故障码，或者调出后查不出故障内容，则根据故障现象，大致判断出故障范围，采用逐个检查元件工作性能的方法加以排除。 二、常见故障的诊断 1、发动机不能启动或启动困难 （1）起动机不转动或转动缓慢 1）检查蓄电池电压。 2）检查蓄电池极柱、导线联接等是否松动。 3）检查启动系，包括点火开关、启动开关、空档启动开关及起动机情况，各部线路是否连接松动。 （2）起动机转动正常，但发动机不能启动 1）调出故障码。 2）检查燃油泵工作情况。 3）检查怠速系统是否工作正常（若怠速系统工作不正常，踏下加速踏板时发动机能启动）。 4）检查点火系统，包括高压火花、点火正时情况、火花塞等。 5）检查进气系统有无漏气处。 6）检查空气流量计或空气压力传感器是否工作不良。 7）检查喷油器、低温启动喷油器是否工作正常。 8）检查EFI系统电路，包括ECU连接器有关端子。 9）检查机械部分有无故障。 2、发动机怠速不良 1）调出故障码，分析故障原因。 2）检查进气系统有无漏气情况。 3）检查曲轴箱通风管的PCV阀的工作情况（怠速时，PCV阀应该关闭）。 4）检查节气门上的怠速调整螺钉是否调整正确，若调整螺钉调整不正确，会导致怠速时混合气过稀，导致发动机怠速不稳。 5）检查点火正时情况。 6）检查喷油器喷射情况。 7）检查EFI系统电路及元件工作情况。 8）检查机械系统的状况。 3、怠速过高 1）检查节气门是否发卡而不能关闭。 2）检查冷启动喷油器是否在继续喷油。 3）检查节气门位置传感器是否输出电压不正确。 4）检查燃油喷射压力是否过高。 5）检查调压器真空传感器软管是否脱落或断裂。 6）检查怠速控制系统和VSV阀是否工作正常。 7）检查喷油器喷油情况及是否滴漏。 8）调出故障码，判断故障原因。 9）对EFI系统电路及元件工作情况。 10）检查点火正时是否不正确。 4、发动机转速不稳 1）调出故障码，分析故障原因。 2）检查进气系统有无漏气情况。 3）检查燃油泵供油情况，燃油管路的压力是否正常。
500kV输电线路故障诊断方法综述_魏智娟
2012年第2期 1 500kV 输电线路故障诊断方法综述 魏智娟1 李春明2 付学文1 （1.内蒙古工业大学电力学院，呼和浩特 010080；2.内蒙古工业大学信息学院，呼和浩特 010080） 摘要 对近几年国内外具有代表的中外文献进行了学习研究，重点论述了输电线路故障诊断的四种方法：阻抗法，神经网络和模糊理论等智能算法，小波理论，行波法。综合输电线路的四种故障诊断方法，建议采用小波熵原理对输电线路故障模型进行故障类型识别，运用基于小波熵的单端行波测距方法实现故障定位。 关键词：故障诊断；阻抗法；智能算法；小波理论；行波法 The Survey on Fault Diagnosis in the 500kV Power Transmission Lines Wei Zhijuan 1 Li Chunming 2 Fu Xuewen 1 （1.The Power College of Inner Mongolia University of Technological, Inner Mongolia, Hohhot 010080; 2.The Information College of Inner Mongolia University of Technological, Inner Mongolia, Hohhot 010080） Abstract Based on the overview of typical literatures at home and abroad, this research focused on the four methods of failure diagnosis of transmission lines, namely, Impedance method, Intelligent method such as Neural Network Theory and Fuzzy Theory, Wavelet Theory and Traveling Wave method. And based on the synthesis of the four methods, this research suggested that simulation should be conducted to the failure models of transmission line by applying Wavelet Entropy Principle and the results of the simulation should be analyzed in order to identify the failure types; and the failure simulation should be conducted by the single traveling wave distance-testing method of wavelet entropy, and the results of the simulation should be analyzed in order to realize failure location. Key words ：failure diagnosis ；impedance method ；intelligent algorithm ；the Wavelet Theory ；the traveling wave method 超高压输电线路是电力系统的命脉，它担负着传送电能的重任，其安全可靠运行是电网安全的根本保证。输电线路在实际运行中经常发生各种故障，如输电线路的鸟害故障[1]、输电线路的风偏故障等[2]，及时准确地对输电线路进行故障诊断就显得非常重 要。国家电网公司架空送电线路运行规程明确规定 “220kV 及以上架空送电线路必须装设线路故障测 距装置”[3-4]。由于我国幅员辽阔，地形地貌的多样 性致使输电线路工作环境极为恶劣，输电线路发生 故障导致线路跳闸、电网停电，对电力系统安全运 行造成了很大威胁，所以，在线路发生故障后迅速 准确地进行故障诊断，减少因故障引起的停电损失， 降低寻找故障点的劳动强度，尽最大可能降低对整 个电力系统的扰动程度，确保电力系统的安全可靠稳定运行具有十分重要的意义。本文在总结前人的基础上，重点论述了超高压输电线路的4种故障诊断方法，建议采用小波熵原理对输电线路故障类型 进行故障识别，利用基于小波熵的单端行波测距方法实现故障定位。 1 输电线路故障诊断 当输电线路发生故障时，早先的故障定位通常是由经验丰富的运行人员在阅读故障录波图的基础上，综合电力用户提供的信息，进行预测、判断可能出现的故障位置，然后派巡线人员通过查线确认故障位置并及时排除故障。在电力市场竞争日渐激
电力系统故障的智能诊断综述
智能电网技术及装备专刊·2010年第8期 21 电力系统故障的智能诊断综述 李再华1 刘明昆2 （1.中国电力科学研究院，北京 100192；2.北京供电公司海淀供电分公司，北京 100086） 摘要 电力系统是人类制造的最复杂的系统，故障诊断是现代复杂工程技术系统中保障其可靠运行的非常重要的手段，故障的智能诊断是该领域的热点和难点。本文综述了电力系统故障的智能诊断技术的发展现状，总结了几种常用的智能技术在故障诊断应用中存在的若干问题以及解决这些问题的相关新技术。最后，展望了智能诊断技术的发展趋势：以专家系统为基础，融合其他先进的智能技术，以提高诊断的速度和准确度，及其对电力系统发展的适应性，逐步实现在线诊断。 关键词：电力系统；智能故障诊断；专家系统；发展趋势 Review of Intelligence Fault Diagnosis in Power System Li Zaihua 1 Liu Mingkun 2 （1.China Electric Power Research Institute ，Beijing 100192； 2. Haidian branch Company, Beijing Power Supply Company, Beijing 100086） Abstract Power system is the most complex system by man-made in the world, fault diagnosis is a kind of very important methods to ensure the reliable operation of modern complex engineering system. Intelligence fault diagnosis (IFD) is the hot and difficult subject in this field. The paper reviews the actual state of development of IFD in power system, and then summarizes some existing problems in application and new relation technology to resolve these problems. IFD technologies include expert system (ES), artificial neural network (ANN), decision-making tree (DT), data mining (DM), fuzzy theory (FT), Petri network (PN), support vector machine(SVM), bionic theory (BT), etc. To adopt these kinds of methods synthetically is very helpful to improve the intelligence of ES. At last, development trends of IFD are expected: based on ES, integrates with other advanced intelligence technologies, to heighten the speed and accuracy of fault diagnosis, and the adaptability to the development of power system, so as to realize online IFD gradually. Key words ：power system ；intelligence fault diagnosis ；expert system ；development trend 1 引言 电网的发展和社会的进步都对电网的运行提出了更高的要求，加强对电网故障的诊断处理显得尤为重要。随着计算机技术、通信技术、网络技术等的发展，采用更为先进的智能技术来改善故障诊断系统的性能，具有重要的研究价值和实际意义。 故障的智能诊断技术也被称为智能故障诊断技 术，包括专家系统（Expert System ，ES ）、人工神 经网络（Artificial Neural Network ，ANN ）、决策树（Decision Tree ，DT ）、数据挖掘（Data Mining ， DM ）、模糊论（Fuzzy Theory ，FT ）、Petri 网理论（Petri Network Theory ，PNT ）、支持向量机（Support Vector Machine ，SVM ）、仿生学理论（Bionics Theory ，BT ）的应用等，其中前四种技术得到了较多的研究，相对比较成熟和常用。本文对电力系统故障诊断领域的智能诊断技术的发展现状以及存在的问题进行综述，并对解决相关问题的方法进行了总结。 2 智能故障诊断技术发展现状 美国是对故障诊断技术进行系统研究最早的国家之一，1961年美国开始执行阿波罗计划后，出现了一系列设备故障，促使美国航天局和美国海军积
汽车制动系统故障诊断
摘要 汽车制动系是用以强制行驶中的汽车减速或停车、使下坡行驶的汽车车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地（包括在斜坡上）驻留不动的机构。随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大，为了保证行车安全，汽车制动系的工作可靠性显的日益重要，也只有制动性能良好、制动系工作可靠的汽车，才能充分发挥其动力性能。 汽车制动系至少应有两套独立的制动装置，即行车制动系统和驻车制动系统，然而先在绝大多车上面都有ABS防抱死制动系统 行车制动系统用作强制行驶中的汽车减速或停车，并使汽车在下坡时保持适当的稳定车速。其驱动结构常采用双回路或多回路结构，并保证其工作可靠。 驻车制动系统用于使汽车可靠而无时间限制的停驻在一定位置甚至斜坡上，其业有助于汽车在破路上起步。驻车制动系统应采用机械式驱动机构，以免其产生故障。 ABS防抱死制动系统是一种具有防滑、防锁死等作用的汽车安全控制系统，在现代汽车上普遍大量安装防抱死制动系统，ABS既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，避免的很多交通事故的发生，是汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。 本文论述了汽车制动系统的概念、工作原理和它所具有的行车制动系统、驻车制动系统和ABS防抱死制动系统各自间的一些故障，通过这些故障找出其故障的部位以及造成故障的原因，然后针对这些故障给予及时的处理方法，引出了制动系统故障的诊断和检修的重要性。 关键词：汽车制动系统故障现象故障原因故障诊断
目录 摘要 (1) 目录............................................................. ２第1章汽车制动系统的概述 (1) 1.1制动系统的概念 (1) 1.2制动系统的功用 (1) 1.3制动系统的组成与工作原理 (1) 第2章汽车制动系统之行车制动故障诊断 (3) 2.1行车制动系统的结构组成及常见故障部位 (3) 2.2液压制动系统的常见故障 (3) 2.2.1制动不灵 (3) 2.2.2制动失效 (4) 2.2.3制动拖滞 (5) 2.2.4制动跑偏 (6) 2.2.5液压制动的其余故障 (7) 2.3液压制动系统故障诊断及检修实例 (8) 第3章汽车制动系统之驻车制动故障诊断 (11) 3.1驻车制动的结构组成及常见故障部位 (11) 3.2驻车制动的常见故障 (11) 3.2.1驻车制动效能不良 (11) 3.2.2驻车制动拉杆不能定位 (12) 第4章 ABS防抱死制动系统故障诊断 (13) 4.1制动防抱死系统的结构组成及工作原理 (13) 4.2制动系统ABS故障诊断与检修 (13) 4.2.1车轮速度传感器的调整 (13) 4.2.2 ABS系统线束更换 (14) 4.2.3 ABS系统的泄压 (14) 4.2.4 ABS系统的放气 (14) 4.2.5液压控制装置的检修 (14) 4.2.6液压元件泄漏检查 (14) 结论 (16) 致谢 (17) 参考文献 (18)
汽车行驶系统故障诊断
一汽车行驶系统构造及简介 捷达轿车行驶系（见图1）分为四大主要部分：车桥、车轮、车架和悬架。其作用是：接受传动系的动力，通过驱动轮与路面的作用产生牵引力，使汽车正常行驶；承受汽车的总重量和地面的反力；缓和不平路面对车身造成的冲击，衰减汽车行驶中的振动，保持行驶的平顺性；与转向系配合，保证汽车操纵稳定性。主要对车轮和悬架这两部分探讨。 图1行驶系的一般组成示意图 1—车架；2—后悬架（钢板弹簧非独立悬架）；3—后桥； 4—后轮；5—前轮；6—前桥；7—前悬架（麦弗逊式独立悬架） 悬架分为独立悬架和非独立悬架，图1中前悬架为独立悬架，后悬架为非独立悬架。常见的独立悬架为麦弗逊式，乘用车前悬架普遍采用此结构。麦弗逊式独立悬架的杆件气活动部位很多，球头销等处磨损松旷后会带来车轮定位角的变化。非独立悬架因其结构简单，工作可靠，被广泛应用于货车的前、后悬架。在少数乘用车中，非独立悬架仅用作后悬架。货车上非独立悬架普遍采用钢板弹簧式；由于货车行驶路面较差，悬架受到的冲击载荷大，加上超乖情况严重，钢板弹簧很容易永久变形甚至断裂，从而引起车轮定位角的变化。
二行驶系四大系统 2.1悬架系统 捷达轿车采用悬架(前/后):麦克弗逊式单横臂/纵向拖臂式单纵臂。所谓悬架（见图2）就是车架与车桥之间的一切传力连接装置的总称。悬架包括弹性元件，减振器和传力装置等三部分。这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。典型的悬架结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成，个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，而现代轿车悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧，个别高级轿车则使用空气弹簧。悬架是汽车中的一个重要总成，它把车架与车轮弹性地联系起来，关系到汽车的多种使用性能。从外表上看，轿车悬架仅是由一些杆、筒以及弹簧组成，但千万不要以为它很简单，相反轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成，这是因为悬架既要满足汽车的舒适性要求，又要满足其操纵稳定性的要求，而这两方面又是互相对立的。比如，为了取得良好的舒适性，需要大大缓冲汽车的震动，这样弹簧就要设计得软些，但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及左右侧倾严重的不良倾向，不利于汽车的转向，容易导致汽车操纵不稳定等。以下对前悬架及后悬架进行分开探讨。 2.1.1前悬架的故障原因及排除方法 ①前悬架有噪声 前减振器、转向节、下摆臂(梯形臂)的连接螺栓松动，产生噪声。排除方法是重新紧固各松动螺栓 前减振器漏油严重或前减振器活塞杆与缸筒磨损严重，产生噪声。排除方法是更换前减振器。 下摆臂(梯形臂)的前后橡胶衬套磨损、老化或损坏，产生噪声。排除方法是更换衬套。 螺旋弹簧失效或折断，产生噪声。排除方法是更换螺旋弹簧。 ②万向节传动轴有噪声 传动轴上的振动缓冲器移位，产生振动噪声。排除方法是将振动缓冲器复位。 传动轴上的支承轴承损坏，产生噪声。排除方法是更换支承轴承。
故障诊断理论方法综述
故障诊断理论方法综述 故障诊断的主要任务有：故障检测、故障类型判断、故障定位及故障恢复等。其中：故障检测是指与系统建立连接后，周期性地向下位机发送检测信号，通过接收的响应数据帧，判断系统是否产生故障；故障类型判断就是系统在检测出故障之后，通过分析原因，判断出系统故障的类型；故障定位是在前两部的基础之上，细化故障种类，诊断出系统具体故障部位和故障原因，为故障恢复做准备；故障恢复是整个故障诊断过程中最后也是最重要的一个环节，需要根据故障原因，采取不同的措施，对系统故障进行恢复一、基于解析模型的方法 基于解析模型的故障诊断方法主要是通过构造观测器估计系统输出，然后将它与输出的测量值作比较从中取得故障信息。它还可进一步分为基于状态估计的方法和基于参数估计的方法，前者从真实系统的输出与状态观测器或者卡尔曼滤波器的输出比较形成残差，然后从残差中提取故障特征进而实行故障诊断；后者由机理分析确定系统的模型参数和物理元器件之间的关系方程，由实时辨识求得系统的实际模型参数，然后求解实际的物理元器件参数，与标称值比较而确定系统是否发生故障及故障的程度。基于解析模型的故障诊断方法都要求建立系统精确的数学模型，但随着现代设备的不断大型化、复杂化和非线性化，往往很难或者无法建立系统精确的数学模型，从而大大限制了基于解析模型的故障诊断方法的推广和应用。 二、基于信号处理的方法 当可以得到被控测对象的输入输出信号，但很难建立被控对象的解析数学模型时，可采用基于信号处理的方法。基于信号处理的方法是一种传统的故障诊断技术，通常利用信号模型，如相关函数、频谱、自回归滑动平均、小波变换等，直接分析可测信号，提取诸如方差、幅值、频率等特征值，识别和评价机械设备所处的状态。基于信号处理的方法又分为基于可测值或其变化趋势值检查的方法和基于可测信号处理的故障诊断方法等。基于可测值或其变化趋势值检查的方法根据系统的直接可测的输入输出信号及其变化趋势来进行故障诊断，当系统的输入输出信号或者变化超出允许的范围时，即认为系统发生了故障，根据异常的信号来判定故障的性质和发生的部位。基于可测信号处理的故障诊断方法利用系统的输出信号状态与一定故障源之间的相关性来判定和定位故障，具体有频谱分析方法等。 三、基于知识的方法 在解决实际的故障诊断问题时，经验丰富的专家进行故障诊断并不都是采用严格的数学算法从一串串计算结果中来查找问题。对于一个结构复杂的系统，当其运行过程发生故障时，人们容易获得的往往是一些涉及故障征兆的描述性知识以及各故障源与故障征兆之间关联性的知识。尽管这些知识大多是定性的而非定量的，但对准确分析故障能起到重要的作用。经验丰富的专家就是使用长期积累起来的这类经验知识，快速直接实现对系统故障的诊断。利用知识，通过符号推理的方法进行故障诊断，这是故障诊断技术的又一个分支——基于知识的故障诊断。基于知识的故障诊断是目前研究和应用的热点，国内外学者提出了很多方法。由于领域专家在基于知识的故障诊断中扮演重要角色，因此基于知识的故障诊断系统又称为故障诊断专家系统。如图1.1
汽车制动系统故障诊断及排除大学论文
摘要 随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大，为了保证行车安全，汽车制动系的工作可靠性显的日益重要，也只有制动性能良好、制动系工作可靠的汽车，才能充分发挥其动力性能。汽车制动系统是用以强制行驶中的汽车减速或停车、使下坡行驶的汽车车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地（包括在斜坡上）驻留不动的机构。 本文论述了汽车制动系统的概念、工作原理和它所具有的制动系统和ABS防抱死制动系统各自间的一些故障，通过这些故障找出其故障的部位以及造成故障的原因，然后针对这些故障给予及时的处理方法，引出了制动系统故障的诊断和检修的重要性。 关键词：汽车制动系统，故障现象，故障原因，故障诊断
目录 前言 (1) 第1章汽车制动系统的概述 (3) 1.1制动系统的概念 (3) 1.2制动系统的功用 (3) 1.3制动系统的组成与工作原理 (3) 第二章汽车制动系统的故障诊断 (4) 2.1制动效能不良 (4) 2.1.1现象： (4) 2.1.2原因： (4) 2.1.3诊断： (5) 2.2、制动突然失灵 (5) 2.2.1现象： (5) 2.2.2原因： (6) 2.2.3诊断： (6) 2.3、制动发咬 (6) 2.3.1 现象： (6) 2.3.2 原因： (6) 2.3.3 诊断： (7) 2.4、制动跑偏(单边) (7) 2.4.1 现象： (7)
2.4.2原因： (7) 2.4.3诊断： (8) 第3章 ABS防抱死制动系统故障诊断 (8) 3.1制动防抱死系统的结构组成及工作原理 (8) 3.2制动系统ABS故障诊断与检修 (9) 3.2.1车轮速度传感器的调整 (9) 3.2.2 ABS系统线束更换 (10) 3.2.3 ABS系统的泄压 (10) 3.2.4 ABS系统的放气 (10) 3.2.5液压控制装置的检修 (11) 3.2.6液压元件泄漏检查 (11) 致谢 (12) 参考文献 (13)
工程机械故障诊断方法综述
工程机械故障诊断方法综述 谢祺 机0801-1 20080534 【摘要】：机械设备的检测诊断技术在现代工业生产中的作用不可忽视,从设备诊断的基本方法、内容和技术手段等多方面对我国机械设备诊断技术的现状进行了综述,并在此基础上分析并提出了该技术在今后的发展趋势。 【关键字】：机械设备诊断技术发展趋势 引言 随着科学技术的发展,机械设备越来越复杂,自动化水平越来越高,机械设备在现代工业生产中的作用和影响越来越大,与其有关的费用越来越高,机器运行中发生的任何故障或失效不仅会造成重大的经济损失,甚至还可能导致人员伤亡。通过对设备工况进行检测,对故障发展趋势进行早期诊断,找出故障原因,采取措施避免设备的突然损坏,使之安全经济地运转,在现代工业生产中起着重要的作用。开展机械设备故障检测与诊断技术的研究具有重要的现实意义。本文试图对机械设备故障监测诊断的内容、方法的现状及发展趋势进行探讨。 1机械故障诊断技术的历史 早在60年代末，美国国家宇航局(NASA)就创立美国机械故障预防MFPG(Machinery Fault Prevention Group)，英国成立了机械保健中心(UK，Machineral Health Monitoring Center)。由于诊断技术所产生的巨大的经济效益，从而得到迅速发展。但各个工程领域对故障诊断的敏感程度和需求迫切性并不相同。例如一台机械设备因故障停机检修并不导致全厂生产过程停顿，或对产品质量产生严重的影响，它对故障诊断的需求性就不那么迫切。反之，就非要有故障诊断技术不可。目前监视诊断技术主要用于连续生产系统或与产品质量有直接关系的关键设备。 机械故障诊断技术发展几十年来，产生了巨大的经济效益，成为各国研究的热点。从诊断技术的各分支技术来看，美国占有领先地位。美国的一些公司，如 Bently，HP等，他们的监测产品基本上代表了当今诊断技术的最高水平，不仅具有完善的监测功能，而且具有较强的诊断功能，在宇宙、军事、化工等方面具有广泛的应用。美国西屋公司的三套人工智能诊断软件（汽轮机TurbinAID，发电机GenAID，水化学ChemAID）对其所产机组的安全运行发挥了巨大的作用。还有美国通用电器公司研究的用于内燃电力机车故障排除的专家系统DELTA；美国NASA研制的用于动力系统诊断的专家系统；Delio Products公司研制的用于汽车发动机冷却系统噪声原因诊断的专家系统ENGING COOLING ADCISOR等。近年来，由于微机特别是便携机的迅速发展，基于便携机的在线、离线监测与诊断系统日益普及，如美国生产的M6000系列产品，得到了广泛的应用[2]。 英国于70年代初成立了机器保健与状态监测协会，到了80年代初在发展和推广设备诊断技术方面作了大量的工作，起到了积极的促进作用。英国曼彻斯特大学创立的沃森工业维修公司和斯旺西大学的摩擦磨损研究中心在诊断技术研究方面都有很高的声誉。英国原子能研究机构在核发电方面，利用噪声分析对炉体进行监测，以及对锅炉、压力容器、管道得无损检测等，起到了英国故障
机械故障诊断综述
中国自动化学会中南六省（区）２０１０年第２８届年会?论文集 机械故障诊断综述 Survey on Faults Diagnosis of Machine 赵宏伟１，２，张清华１，夏路易２，邵龙秋１（１广东石油化工学院 计算机与电子信息学院，广东 茂名５２５０００；２太原理工大学 信息工程学院，山西 太原０３００２４）摘要：本文较系统的介绍了故障诊断的基本过程、原理，在此基础上对故障诊断方法做了详细、系统的论述，并进一步对故障诊断技术的发展做了展望。 关键词：故障诊断；诊断原理；维修制度 Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｆａｕｌｔ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｏｎ ｔｈａｔ ｂａｓｉｓ， ｔｈｅ ｍａｉｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｆａｕｌｔ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｆａｕｌｔｓ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｉｓ ｌｏｏｋｅｄ ｆｏｒｗａｒｄ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ： Ｆａｕｌｔｓ Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ； Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ； ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ １ 引言 七十年代以来，计算机和电子技术飞跃发展，促使工业生产向现代化、机器设备向大型化、连续化、高速化、自动化发展。与此同时，现代化机械设备的应用一方面大大促进了生产的发展；另一方面也潜伏着一个很大的危机，即一旦发生故障所造成的直接和间接的损失将是十分严重。为解决这一问题，机械故障诊断技术孕育而出。这门新技术也是一门以高等数学、物理、化学、电子技术、机电设备失效学为基础的新兴学科。它的宗旨就是运用当代一切科技的新成就发现设备的隐患，以期对设备事故防患于未然。如今它已是现代化设备维修技术的重要组成部分，并且成了设备维修管理工作现代化的一个重要标志。 ２ 设备维修制度 目前，与故障诊断技术紧密相关的设备维修制度共有三种： （１）事后维修制度（ＰＯＭ）：这是一种早期的维修制度。主要特点是“不坏不修，坏了再修。”这种维修制度对发生事故难以预料，并往往会造成设备的严重损坏，既不安全且又延长了检修时间。 （２）预防维修制度（ＰＭ）：又称以时间为基础的设备维修制度（ＴＢＭ）或计划维修制度。这是一种静态维修制度，主要特点是当设备运行达到计划规定的时间或吨公里时便进行强制维修。它比前一种维修制度大大前进了一步，对于保障设备和人身安全，起到了积极作用。同时，这种维修制度也存在明显的缺陷，即过剩维修和失修的问题。以滚动轴承为例，同一型号的滚动轴承，其实际的使用寿命有时相差达数十倍。在预防维修制度行监测与诊断故障的方法，具体包括声音监听法、频谱分析法和声强法。 温度信号监测诊断技术包括物体温度的直接测量和热红外分析技术。实际工业中不恰当的温度变化往往意味着热故障的发生。从被测设备的某一部分的温 １３０
电力系统故障的智能诊断综述
电力系统故障的智能诊断综述 发表时间：2016-06-30T14:34:41.580Z 来源：《电力设备》2016年第9期作者：李艳君蒋杰李玉玲李飞翔 [导读] 在电力系统中，设备故障诊断和厂站级的故障诊断经过了几十年的发展和改革，现今已经较为成熟，而电力系统层面的故障才刚刚开始。 李艳君蒋杰李玉玲李飞翔 （国网新疆检修公司新疆乌鲁木齐 830000） 摘要：常用的智能故障诊断技术有专家系统、人工神经网络、决策树、数据挖掘等，专家系统技术应用最广，最为成熟，但是也需要结合使用其他智能技术来克服专家系统技术自身的缺点。智能故障诊断技术的发展趋势主要有多信息融合、多智能体协同、多种算法结合等，并向提高智能性、快速性、全局性、协同性的方向发展。基于此，本文就针对电力系统故障的智能诊断进行分析。 关键词：电力系统；故障；智能诊断 引言 文章对电力系统故障的智能诊断进行了详细的阐述，通过对电力系统的简介，和对故障诊断的发展阶段进行了简要的分析，并阐述了电力系统故障的智能诊断实际应用存在的问题及对策，文章最后指出了电力系统故障的智能诊断的发展趋势。望文章的阐述推动电力系统故障的智能诊断的发展。 1电力系统概述 电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。电力系统的主要功能是将自然界中的能源，通过先进的发电动力装置，将能源转换为电能。在通过输电线路和变压系统，将电能传送到各个用户。为了实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。 2电力系统故障智能诊断技术及发展现状 2.1智能故障诊断技术 传统的故障诊断方法分为基于信号处理和基于数据模型，均需要人工进行信息的处理和分析，缺乏自主学习能力。随着人工智能技术这一新方法的产生及发展，为故障诊断提供了初步的自动分析和学习的途径。人工智能技术能够存储和利用故障诊断长期积累的专家经验，通过模拟人大脑的逻辑思维进行推理，从而解决复杂的诊断问题。 目前在电网故障诊断领域出现了包括专家系统、人工神经网络、决策树理论、数据挖掘、模糊理论、粗糙集理论、贝叶斯网络、支持向量机及多智能体系统等技术以及上述方法的综合应用。 目前，在对电网故障智能诊断领域的研究中，依靠单一智能技术的系统多，信息的综合利用研究较少，协同技术的研究应用更少；投入运行的诊断系统多为专家系统，但是离线运行的多，在线运行的很少。即使广泛投入使用的专家系统也同样存在着：（1）知识的获取和管理问题，难以获取较高适应度和准确度的知识。（2）推理的效率问题。（3）故障诊断的在线应用问题，目前仅限于离线故障诊断，该结论不能指导对电网的实际控制。（4）故障诊断的动态分析问题，缺乏故障的动态分析，从而屏蔽了很多有用的细节，尤其是各元件之间的相互关联关系等。基于以上问题，采用决策树方法可以对系统信息进行归类梳理，可以提高专家系统的速度；通过粗糙集方法建立清晰的数学模型；采用数据挖掘和关联性规则可以提高故障诊断分析的准确度。这几种方法的结合应用有助于提高故障诊断的智能水平、效率和准确度。 2.2电力系统故障智能诊断发展现状 电力系统连锁故障分析理论与应用中提到，电力系统故障智能诊断是相对传统的故障诊断而言的。在传统的故障诊断方法可划分为两类。其一是关于信号出路的方法。其二是数学模型的方法。这些都需要人为地区判断和分析，这些方法应用是没有自动化的处理能力。故障的智能诊断是将传统的方法，与当下先进的计算机技术有效的结合，形成的人工智能技术的新方法，对电力系统的故障进行智能的诊断，这是故障诊断技术发展的新时期。 3智能故障诊断面临的问题和对策 3.1智能故障诊断面临的问题 知识的获取和管理问题，也可以说是规则的表达和维护问题。知识是专家系统行为的核心，如何根据系统的变化，获取具有较高适应度和准确度的知识（规则）。对知识的一致性、冗余性、矛盾性和完备性进行检验、维护和管理，是专家系统亟需解决的首要问题。 推理的效率问题，也可以说是如何解决规则组合爆炸的问题。规则库的规模增大以后，搜索的运算量迅速增长，尽管人们提出了许多算法，规则组合爆炸的问题还是没有得到满意的解决。 故障诊断的在线应用问题。以往的故障诊断离线运行，只能告诉调度员已有故障是如何发展的，因为运行方式的多变性，离线故障诊断结论不一定能够指导调度员对电网的实际控制；只有做到在线运行，才能及时帮助调度员进行控制决策。 故障诊断的动态分析问题。以往的故障诊断只能进行静态分析，忽略了故障动态过程的大量有用的细节，尤其是采用了高速保护的大型电网，更加需要分析动态过程，例如快速相继开断过程中的顺序和相互关系、复杂故障中各元件之间的相互影响、电压崩溃的动态过程、运行方式切换或调度控制过程对电网的影响等。 3.2智能故障诊断面临问题的解决对策 对于知识的获取和管理问题，可以采用提高故障诊断系统的学习能力的方法，如 ANN、数据挖掘、仿生学方法等。这些智能方法都有其优点和局限性，需要有针对性地应用。 对于推理的效率问题，可以采用计算速度更快的计算机硬件和软件算法，通信速度更快的数据采集和传输手段；数据挖掘是从各种复杂故障中发现最常见的故障或分解出简单故障的有力手段；建立系统的故障案例库，可以降低决策分析的计算量，提高诊断推理的效率。 对于故障诊断的在线应用和动态分析问题，可以采用更能够反映电网实时运行状态的信息，如广域量测系统、高速保护信息系统和故障录波信息系统、稳定控制系统等提供的动态数据；实时进行电网的灵敏度分析，动态分析电网的健康状况；增量挖掘技术只处理实时的
汽车制动系统故障诊断分析-论文
毕业论文 题目/实践名称汽车制动系统故障诊断分析专业/ 班级 学生姓名 学号 企业指导教师 校内指导教师 起止时间 实习单位
目录 内容摘要 (3) Abstract (4) 第一部分绪论 (5) 1.1 引言 (6) 1.2实习单位介绍 (6) 第二部分汽车制动系统的概述 (5) 2.1制动系统的构造与原理 (6) 2.2 制动器的分类 (7) 2.3 鼓式制动器的定义及工作原理 (7) 第三部分液压制动系统的故障诊断与分析 (9) 3.1 液压制动不良故障 (9) 3.1.1故障现象 (9) 3.1.2故障原因 (9) 3.2故障诊断与分析 (9) 3.3液压制动失效故障 (10) 3.4液压制动拖滞故障 (11) 3.5 液压制动系统的维护 (11) 第四部分驻车制动器的故障诊断与分析 (13) 4.1 功用 (13) 4.2 驻车制动系故障诊断 (13) 4.3 驻车制动系的维修 (15) 第五部分总结 (16) 参考文献 (17) 致谢 (18)
内容摘要 汽车制动系统是汽车的一个重要组成部分,他直接影响汽车的安全性。据有关资料介绍,在由于汽车本身造成的交通事故中,制动故障引起的事故占事故总量的45%。可见,制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统。制动系统是汽车上用以使外界(主要是路面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力,从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。制动系统作用是:使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车;使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车;使下坡行驶的汽车速度保持稳定。对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力,而这些外力的大小都是随机的、不可控制的,因此汽车上必须装设一系列专门装置以实现上述功能 关键词汽车制动系统故障故障诊断
(完整版)汽车故障诊断方案分析系统的开发
交通部西部交通建设科技项目 交通编号： 合同号:2001 398 365 76 单位编号： 密级:内部 分类号：U47 U48 汽车故障诊断分析系统的开发 研究报告简本 承担单位：中国汽车维修行业协会 项目负责人：康文仲 起止年限：2001年10月至2003年8月
二○○三年八月 目录 第一章绪论 (2) 第二章课题的研制进程 (3) §2-1硬件课题的研制进程 (3) §2-2软件课题的研制进程 (10) 第三章结论与建议 (14) 致谢 (14) 参考文献 (15)
第一章绪论 一、课题背景及必要性 汽车安全、节能及污染控制已成为我国汽车工业发展的三大主题，国家积极推荐汽车生产企业使用汽车电子技术、新工艺、新材料，一批新技术已在汽车上广泛采用：如，电控燃油喷射装置（EFI）、自动变速器（AT）、防抱死装置（ABS）、安全气囊系统（SRS）、车轮差速控制系统（ATA）、空调系统（AC）、电子巡航导向控制系统（CCS）等；传统的检测、诊断技术和设备就已不能满足现代光—机—电一体化的汽车检测、维护及诊断修理的需要。 为了适应现代汽车的检测、诊断和维修技术的发展，解决在用汽车安全、节能和污染控制等问题，就需要开发一套适合中国国情的适用于汽车检查维护（IM）制度的检测、诊断设备。与此同时，相应的软件建设，诸如现代化的管理软件、与时俱进的行业政策和提高行业从业人员素质的培训体系等也是我们亟待研究解决的问题。 二、课题研究意义 本课题的立项研究的意义在于通过汽车检测、诊断维修设备的研究，可以提高我国西部汽车维修行业的技术水平、推进汽车维修质量、防治汽
车排放污染；通过建立西部地区道路运输车辆技术管理指标系统可构筑全国统一的道路运输车辆技术管理的技术规范；通过改进维修管理工作模式，正确引导我国汽车维修业的持续健康发展；通过建立汽车维修业职业培训体系可以提高行业从业人员的整体素质，从而推动行业的整体进步。 第二章课题的研制进程 §2-1 硬件课题的研制进程 一、汽车电控系统故障综合分析诊断仪和故障诊断模块的浓缩化的开发研究 汽车电控系统诊断仪在国际市场已被广泛的使用，国外性能先进的几类产品有美国OTC公司的IMPORT2000，TECH-II；美国Snap-on的ScannerMi-2500；德国的Audivw1553；瑞典Sweden Autodiagons ltd 的Multi-Tester Pro等，在国内也有几家公司生产的几十种品牌。但国外产品有未汉化的障碍，即便是汉化了的其性价比也比较差，而国内的产品在性能上有待提高，并存在着储存资料少（特别是进口车型）的问题。因此研制一种既能满足我国进口轿车多、品牌多、车型复杂的现状，又能有着良好性价比的电控系统诊断仪就显得十分必要。 广西梧州三原高新技术有限公司研发的汽车电控系统诊断仪结合我国汽车发展的现状，实现了对欧洲、美国、亚洲（日、韩）、和国产的四大车系的ENG引擎系统，自动变速箱（AT）系统，防抱刹车（ABS）系统
机械故障诊断的发展现状与前景
《机械故障诊断技术》读书报告 MAO pei-gang 南阳理工机械与汽车工程学院 473004 动平衡诊断案例分析综述 Diagnosis of dynamic balance Case Analysis were Review 摘要 简要阐述组动平衡故障诊断中所使用的现代测试与分析技术。通过五个动不平衡故障的诊断与处理实例，指出了波德图、频谱图等现代分析技术对于组动平衡故障诊断的价值和意义；总结了基于现代测试与分析技术的动平衡故障的主要特征。；验证了影响系数法对于动平衡故障处理的准确性及实用性。对于提高动平衡故障诊断的准确性及其精度具有推广和借鉴意义。 关键词：动平衡故障诊断振动分析 Abstract The modern measuring and analyzing technologies applied in the dynamic balance fault diagnoses are described briefly。In view of five dynamic unbalance fault diagnoses and treatments。the significance and purpose of the modern analyzing technologies such as Bode Plot，Spectrum Plot for the dynamic balance fault diagnoses are put forward，and its characteristics based on testing and analyzing technologies are summarized．The accuracy and practicability of the influence coefficient method for its treatment are proved．The instructions and experiences of improving the
齿轮故障诊断方法综述
齿轮故障诊断方法综述 摘要齿轮就是机械设备中常用得部件,而齿轮传动也就是机械传动中最常见得方式之一。在许多情况下,齿轮故障又就是导致设备失效得主要原因。因此对齿轮进行故障诊断具有非常重要得意义。介绍了故障得特点与几种诊断方法,并比较了基于粒子群优化得小波神经网络,基于相关分析与小波变换,基于小波包与BP神经网络与基于小波分析等故障诊断方法得优缺点,并提出了齿轮故障诊断得难点与发展方向。 关键字齿轮故障诊断诊断方法分析比较发展
目录 第一章齿轮故障诊断发展及故障特点 (1) 1、1 齿轮故障诊断得发展 (1) 1、 2齿轮故障形式与震动特征 (1) 第二章齿轮传动故障诊断得方法 (2) 2、 1高阶谱分析 (2) 2、1、1参数化双谱估计得原理 (3) 2、1、2试验装置与信号获取 (3) 2、1、3 故障诊断 (4) 2、1、4 应用双谱分析识别齿轮故障 (4) 2、2基于边频分析得齿轮故障诊断 (6) 2、2、1分析原理 (6) 2、2、2铣床振动测试 (6) 2、2、3 边频带分析 (7) 2、2、4 故障诊断 (8) 2、 3时域分析 (10) 2、3、1 时域指标 (10) 2、3、2非线性时间分析 (10)
第一章齿轮故障诊断发展及故障特点 1、1 齿轮故障诊断得发展 齿轮故障诊断始于七十年代初,早期得齿轮故障诊断仅限于在旋转式机械上测量一些简单得振动参数,用一些简单得方法进行诊断。这些简单得参数与诊断方法对齿轮故障诊断反应灵敏度较低,根本无法准确判断发生故障得部位。七十年代末到八十年代中期,旋转式机械中齿轮故障诊断得频域法发展很快,其中R、B、Randall与James1、Taylor等人做好了许多有益得工作,积累了不少故障诊断得成功实例,出现了一些较好得频域分析方法,对齿轮磨损与齿根断裂等故障诊断较为成功。进入九十年代以后,神经网络、模糊推理与网络技术得发展与融合使得齿轮系统故障诊断进入了蓬勃发展得时期。 我国学者在齿轮故障诊断研究方面也做了大量工作。1986年,屈梁生、何正嘉在《机械故障诊断学》中分析了齿轮故障得时频域特点。1988年,颜玉玲、赵淳生对滚动轴承得振动监测及故障诊断进行了分析。1997年,郑州工业大学韩捷等在“齿轮故障得振动频谱机理研究”中对齿轮得故障机理做了探讨。西安交通大学张西宁等在“齿轮状态监测与识别方法得研究”中提出了一种新方法即基于一致度分析。 1、 2齿轮故障形式与震动特征 通常齿轮在运转时,由于制造不良或操作维护不善会产生各种形式得故障。故障形式又随齿轮材料、热处理、运转状态等因素得不同而不同,常见得齿轮故障形式有齿面磨损、齿面胶合与擦伤、齿面接触疲劳与弯曲疲劳与断齿。 在齿轮运转状态下,伴随着内部故障得发生与发展,必然会产生振动上得异常。实践证明,振动分析就是齿轮故障检测中最有效得方法。若齿轮副主轮转速为n1,齿数为z1,频率为f1;从轮转速为n2,齿数为z2,频率为f2,则齿轮啮合频率fC 为:fC=Nf1z1=Nf2z2=Nn160z1=Nn260z2(1) 式中:N=1, 2, 3,…。齿轮处于正常或异常状态下,啮合频率振动成分及其倍频总就是存在得,但两种状态下得振动水平有差异。如果仅仅依靠对齿轮振动信号得啮合频率及其倍频成分得差异来识别齿轮得故障就是不够得,因故障对振动