基于小波-平滑能量算子解调的液压泵故障分析-论文.pdf

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1、32液压与气动2014年第8期doi：10．11832／j．issn．1000-4858．2014．08．007基于小波．平滑能量算子解调的液压泵故障分析许葆华，韩东。，杜明(1．军械工程学院，河北石家庄050003；2．黑龙江陆军预备役步兵师，黑龙江绥化152000)摘要：在对液压泵的常见故障进行机理分析的基础上，针对液压泵振动信号出现的调制现象以及Hil．bert变换解调的非瞬时响应特性，提出基于小波一平滑能量算子解调的液压泵故障分析方法。首先对采集到的液压泵壳体的振动信号进行小波分解，并对高频系数进行重构以获得高频信号

2、分量；然后对高频信号分量进行平滑能量算子解调；最后对解调得到的瞬时幅值进行频谱分析，判断液压泵的工作状态和故障类型。实验结果表明，该方法能实现液压泵正常、滑靴松动、滑靴磨损三种状态的分类，是进行液压泵故障诊断行之有效的方法。关键词：小波分析；平滑能量算子；液压泵；故障分析中图分类号：TH137．51；TP206．3文献标志码：B文章编号：1000-4858(2014)08-0032-04FaultAnalysisBasedonWavelet—smoothedEnergyOperatorDemodulationforHydra

3、ulicPumpXUBao．hua，HANDong，DUMing。(1．OrdnanceEngineeringCollege，Shijiazhuang，Hebei050003；2．HeilongjiangReserveInfantryDivision，Suihua，Helongjiang152000)Abstract：Onthebasisofanalyzingthecommonfaultmechanismofhydraulicpumps，aimingatthemodulationphenomenonofvibrationsi

4、gnalinhydraulicpumpsandthenon—instantaneousresponsecharacteristicofHilbeatransformdemodulation，weputforwardafaultanalysismethodbasedonthewavelet—smoothedenergyoperatorde·modulation．Accordingtothemethod，thevibrationsignalisdecomposedbythewaveletfunction，andthehighfr

5、e—quencycoeficientisreconstructedtoahigh~equencysignalcomponent．Then，thehighfrequencysignalcompo—nentisdemodulatedbythesmoothedenergyoperator；finally，theworkingconditionsandfaulttypesofthepumpaledeterminedbytheamplitudespectrumsanalysis．Theexperimentalresultsshowth

6、atthethreemodesofnofault，slipperloosingfaultandslipperwearingfaultcanbecorrectlyidentified．Keywords：waveletanalysis，smoothedenergyoperator，hydraulicpump，faultanalysis引言要对振动信号进行解调处理来提取故障特征信息。液压泵是液压系统的动力源，它的工作性能将直目前，Hilbert变换广泛地应用于机械故障振动信接影响整个液压系统的正常工作，故对它的状态监测号的解调分析

7、。但由于Hilbert变换算法不可避和故障预测至关重要。液压泵作为一种回转机械，它免的加窗效应，使得解调结果出现非瞬时响应特性，即的振动信号具有明显的周期性⋯。对于柱塞泵而言，在解调出的调制信号两端及有突变的中间部分将产生柱塞从配流盘低压腔运动到高压腔所经历的压力冲击收稿日期：2013．12-26是产生振动和噪声的主要原因。振动主要经由斜盘、基金项目：国家自然科学基金资助项目(51275524)；军械工变量头或轴承传给壳体，壳体以共振形式传递振动的程学院院基金资助项目(YJJXM12028)高频能量]。当柱塞泵发生早期故障时

8、，表现故障特作者简介：许葆华(1982一)，男，河北泊头人，讲师，硕士，主征的微弱信号常常会被这种高频信号所调制，因此，需要从事装备状态监测与故障预测方面的研究工作。2014年第8期液压与气动33调制，表现为幅值按指数规律衰减的波动，从而使解调滑靴与斜盘问形成10～30m厚的油膜，依靠液体