送9镇柔8第 2015年11月
文章编号：10026673（2015）0605803
机电产品开发与创新
Development & Innovation of Machinery & Electrical Products
Vol.28,No.6 Nov.,2015
分段峭度值用于列车滚动轴承故障声发射诊断研究
吴璞，夏长林2
（1.太原工业学院，山西太原030008；2.大秦铁路股份有限公司太原车辆段，山西太原030054)
摘要：随着我国动车组列车及铁路重载运输技术的飞速发展，列车转向架滚动轴承作为承受及传递载荷
的关键本件发挥着越来越重要的作用。因此采用先进的技术对滚动轴承进行状态监测与故障诊断，实现由事后维修、定期检修到视情况维修的根本转变具有重大意义。本文采用了声发射检测方法对外图故障的滚动轴承进行了实验，针对轴承早期微弱故障的声发射信号容易被噪声滤没的特点，作者提出了分段靖度值分析法对所测信号进行分析研究，通过Matlab软件得出不同点数分段情况下的分段哨度谱曲线图，将胃景噪声下效障特征吕显出来，实现了抑制噪声、突出故障特征成分的目的。实验结果证明了该方法用于滚动轴承早期微弱故障声发射信号特征提取的有效性。
关键调：列车转向架；滚动轴承；故障诊断；分投确度值
中图分类号：TH-39
文献标识码：Adoi:10.3969/j.issn.1002-6673.2015.06.021
TimeVarying Kurtosis for Acoustic Emission Technique Research on Fault Diagnostics of Train's Bearing
WU Pu', XIA ChangLin?
(1.Taiyuan Institute of Technology, Taiyuan Shanxi 030008, China;
2.Daqin Railway Co., Ltd., Taiyuan Shanxi 030054, China)
Abstract: With the rapid development of CRH train and railway freight transport, rolling bearings of train bogie as a bear and load transmit-qraqon jo suep amg pu Soauo uopu seagus s aaroaasosuod ouearue ed saap u using the advanced technology, meanwhile the changes from corrective maintenance, periodic maintenance to a fundamental shift can be real-ized. This paper carried out the experiment used by acoustic emission measurement to test bearing with outer ring defect. As the early weak a-coustic emission signals in rolling bearing are easy to submerged by background noises, timevarying kurtosis analyze means is put forward. The timevarying kurtosis spectrums were calculated with Matlab, then the defect characters were intensified and the background noises were great
weakened. The experimental research results showed that this method was effective for character extraction of initial weak defect signals Key words: train bogie; rolling bearings; fault diagnosis; timevarying kurtosis
0引言
安全优质，兴路强国是新时期铁路精神，安全体现了铁路行业永恒的主题。转向架轮对滚动轴承是铁路列车行走部的重要组成部件。由于设计、安装、工作环境以及突发载荷等因素的影响，使得轴承在运转一定时间后容易受到损伤而出现疲劳裂纹、点蚀、剩离等各类故障，但是早期的微弱故障很难人为识别。然面故障会在列车运行过程中进一步恶化，进而可能造成热轴、燃轴和切轴事故的发生，最终导致重大安全事故。传统的对滚动轴承进行定时维修的方法，不能保证其在运行过程
修稿日期：2015-09-01
作者简介：吴璞，女，助教；夏长林，男，助理工程师。从事机械
设备故障诊断和状态监测工作。 58
万方数据
中的绝对安全，近年来国内外正在研究关于列车滚动轴承各种异常状态的检测手段，以便早期发现轴承故障，采取措施，防止突发性事故的发生，大大提高列车运行的安全性能。把这种方法应用到检查铁路列车滚动轴承方面，就可以实现不分解轴承而能发现其故障！。
根据列车转向架轮对滚动轴承的受力特性分析，滚动轴承的疲劳断裂故障，是因为轴承常常经受交变冲击载荷的影响，致使轴承各部件的材料表层产生相互运动和塑性变形，进而发展为疲劳裂纹，然后顺着最大切应力的方向向轴承内部扩展，最后裂纹扩展超过某一临界点时就将发生瞬时断裂，此类断裂故障常发生在滚动轴承的外圈上。在早期的滚动轴承故障中，就会产生声发射信号，随着故障的发展声发射信号能量便会增强。因此可以利用声发射检测仪对轴承的运行状态进行实时状态监测。通常早期的故障声发射信号均比较微弱，再加