共振解调技术在HXD3C机车驱动装置故障鉴定中的应用

应用

3.1 齿轮故障诊断

主动齿轮故障案例中，冲击时域图中每一个小齿轮运转周期内存在一簇尖锐的冲击脉冲，图3中49.2号谱线突出，高阶谱线明显，通过计算故障特征频谱可知本小齿轮的故障谱号为49.25，而频谱图中的49.2号谱线与小齿轮理论故障谱线几乎吻合，故而可以确定该冲击信号为齿轮啮合故障，按照故障定量公式计算后可以确定该齿轮的冲击强度为53dB已超标，拆解后发现主动齿轮有一出贯穿性裂纹与理论分析相吻合。

3.2 轴承故障诊断

3.2.1 轴承内环剥离。轴承内环剥离案例中，图4中381号谱线突出，其高阶谱线明显，通过计算故障特征频谱可知内环故障理论谱为380.69，而频谱图中的381号谱线与380.69号谱线几乎吻合，进而可以断定该冲击信号为轴承内环故障，经按照故障定量公式计算后可以确定该内环的冲击强度为53dB已超标，拆解后在轴承内环表面发现一处剥离与理论分析相吻合。

3.2.2 轴承外环剥离。轴承外环剥离案例中，冲击时域图中每一个等滚子间隔内一簇尖锐的冲击脉冲，图5中77.8号谱线突出，其高阶谱线明显，通过计算故障特征频谱可知外环故障理论谱为79.12，而频谱图中的77.8号谱线与79.12号谱线几乎吻合，进而可以判断该冲击信号为轴承外环故障信息，经按照故障定量公式计算后可以确定该外环的冲击强度为58dB已超标，拆解后在轴承外环表面发现一处剥离与理论分析相吻合。

3.2.3 轴承保持架裂纹。轴承保持架裂纹案例中，冲击时域图中每个保持架与外环相对的运转周期内存在一簇冲击脉冲，图6中19.8号谱线突出，其高阶谱线明显。通过计算故障特征频谱可知保持架刮碰外环故障理论谱为19.97，而频谱图中的19.8号谱线与19.97号谱线几乎吻合，由此判断该冲击信号为保持架刮碰外环的故障信息，经按照故障定量公式计算后可以确定该保持架的冲击强度为53dB已超标，拆解后在保持架兜口处发现一出裂纹，且保持架有明显的磨碰痕迹。

4 结语

部件早期故障冲击幅度非常轻微，引起的冲击脉冲强度非常小，所以其振动响应信号的故障特征很不明显，运用一般的振动分析方法很难辨别出来，采用共振解调技术由于放大和分离了故障特征信号。通过进行定性和定量分析，既可确定故障性质，又可以确定故障程度，在保证机车可靠运用的同时，降低了不必要的返修成本，具有实时监控、准确性高的优点。该方法不仅适用于机车驱动装置的故障诊断，也可推广到其他旋转设备故障鉴定应用中。

参考文献

[1] 唐德尧.广义共振、共振解调故障诊断与安全工程[M].北京：中国铁道出版社，2006.

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