基于振動(dòng)多特征的輕軌錨固螺桿松動(dòng)故障診斷方法研究.pdf

1、本文的主要研究對(duì)象是重慶市輕軌交通的在役錨固螺桿。它們是連接輕軌軌道梁和墩臺(tái)的關(guān)鍵受力部件，其健康狀況將對(duì)輕軌的安全運(yùn)行產(chǎn)生重大的影響。輕軌在役錨固螺桿在安裝時(shí)，采取了統(tǒng)一的緊固力矩對(duì)錨固螺桿進(jìn)行擰緊，但由于自然、人為等多種因素的影響，錨固螺桿的緊固力矩都可能產(chǎn)生較大變化，也就是說這些因素都有可能造成錨固螺桿上緊固螺母的松動(dòng)或失效。因此，需要對(duì)錨固螺桿系統(tǒng)的緊固力矩進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)對(duì)軌道梁下整個(gè)錨固螺桿系統(tǒng)的故障進(jìn)行預(yù)報(bào)，以確保軌道梁安全

2、，避免事故的發(fā)生。本文作為健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)分支，主要研究基于振動(dòng)多特征的輕軌錨固螺桿松動(dòng)故障診斷方法，即利用該方法判斷錨固螺桿緊固螺母的松動(dòng)與失效情況。
　　本文首先回顧和總結(jié)了前人在錨固螺桿振動(dòng)信號(hào)采集方面已取得的成果，簡單介紹了振動(dòng)信號(hào)自動(dòng)采集系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)，及自動(dòng)采集的相關(guān)性原理。
　　作者從工程實(shí)際出發(fā)，根據(jù)跨坐式軌道交通這種特殊環(huán)境的特點(diǎn)及錨固螺桿健康監(jiān)測(cè)的需要，設(shè)計(jì)了輕軌在役錨固螺桿振動(dòng)信號(hào)處理系統(tǒng)。本系統(tǒng)的

3、主要目的是，根據(jù)錨固螺桿系統(tǒng)的輸入（力錘激勵(lì)號(hào)）、輸出（錨固螺桿振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)）求解出能反映錨固螺桿系統(tǒng)特性的脈沖響應(yīng)信號(hào)，并對(duì)此脈沖信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算（時(shí)頻分布特征、波包模型特征等），以從實(shí)驗(yàn)臺(tái)上各已知力矩的信號(hào)中提取有效的特征作為錨固螺桿松緊程度的判據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)錨固螺桿緊固螺母松動(dòng)與失效的診斷。
　　因此本文從錨固螺桿健康分析總系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、振動(dòng)分析子系統(tǒng)所采用各種特征的原理以及振動(dòng)信號(hào)分析處理三個(gè)方面詳細(xì)的介紹了本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、理

4、論、功能及實(shí)現(xiàn)方法。本系統(tǒng)主要利用判斷頻率變化的理論，運(yùn)用多特征提取、識(shí)別的方法將所有待測(cè)在役錨固螺桿分為正常與故障兩類。人工抽樣檢測(cè)的大量數(shù)據(jù)證明，對(duì)系統(tǒng)判為正常的錨固螺桿中所有抽樣數(shù)據(jù)均為正常，沒有故障錨固螺桿混入，即全部被抽樣分析結(jié)果均與計(jì)算機(jī)處理結(jié)果相一致；被系統(tǒng)判為故障的錨固螺桿全部進(jìn)行人工檢測(cè)，其中僅有少部分（占全部被判為故障總數(shù)的6.7％）屬于正常狀態(tài)，其余均有故障，即系統(tǒng)冤檢率在7%以下，因此可作為錨固螺桿是否處于正常服