用于行星齿轮损伤诊断的方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110455528A(43)申请公布日2019.11.15(21)申请号201810415533.4(22)申请日2018.05.03(71)申请人国家能源投资集团有限责任公司地址100011北京市东城区安定门西滨河路22号申请人北京低碳清洁能源研究所(72)发明人罗华耿胡婷(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人陆文超肖冰滨(51)Int.Cl.G01M13/021(2019.01)G01M13/028(2019.01)权利要求书2页说明书6页附图6页(54)发明名称用于行星齿轮损伤诊断的方法和系统(57)摘要本发明提供了一种用于行星齿轮损伤诊断的方法和系统，属于行星齿轮损伤诊断的技术领域。用于行星齿轮损伤诊断的方法包括：获取行星齿轮的振动信号和行星齿轮所在的齿轮箱的高速轴的转速信号；对振动信号进行关于预先构建的虚拟轴的整周期同步采样，得到整周期同步采样信号，其中虚拟轴根据齿轮箱的结构和转速信号构建，虚拟轴的旋转速度为行星齿轮相对于的行星架的旋转速度；对整周期同步采样信号进行阶次谱分析以得到用于提取行星齿轮的损伤信息的阶次谱。通过本发明提供的技术方案，不仅有效提高了行星齿轮的故障特征的信噪比，而且提高了行星齿轮部件故障检测的精准度和可测性。CN110455528ACN110455528A权利要求书1/2页1.一种用于行星齿轮损伤诊断的方法，所述行星齿轮在齿轮箱内，其特征在于，该方法包括：获取所述行星齿轮的振动信号和所述齿轮箱的高速轴的转速信号；对所述振动信号进行关于预先构建的虚拟轴的整周期同步采样，得到整周期同步采样信号，其中所述虚拟轴根据所述齿轮箱的结构和所述转速信号构建，所述虚拟轴的旋转速度为所述行星齿轮相对于行星架的旋转速度；以及对所述整周期同步采样信号进行阶次谱分析以得到用于提取所述行星齿轮的损伤信息的阶次谱。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：对所述整周期同步采样信号进行关于所述虚拟轴的同步平均，得到同步平均的周期域信号；以及对所述周期域信号进行阶次谱分析以得到用于提取所述行星齿轮的损伤信息的阶次谱或进行峭度分析以得到用于提取所述行星齿轮的损伤信息的峭度信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：提取所述周期域信号的包络线；以及对所述包络线进行阶次谱分析以得到用于提取所述行星齿轮的损伤信息的阶次谱。4.根据权利要求1-3中任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述阶次谱分析通过快速傅里叶变换实现。5.根据权利要求1-3中任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，对所述振动信号进行关于预先构建的虚拟轴的整周期同步采样，得到整周期同步采样信号包括：对所述振动信号进行等时间步长采样，得到等时间步长采样信号；根据所述转速信号和所述齿轮箱的结构推算得到所述虚拟轴的转动速度；根据所述虚拟轴的转动速度对所述等时间步长采样信号按照所述虚拟轴的转动角度进行离散化，以使得所述振动信号按照所述虚拟轴的转动角度等距分布，从而得到所述虚拟轴的所述整周期同步采样信号。6.一种用于行星齿轮损伤诊断的系统，所述行星齿轮在齿轮箱内，其特征在于，该系统包括：采集单元，用于获取所述行星齿轮的振动信号和所述齿轮箱的高速轴的转速信号；处理单元，用于对所述振动信号进行关于预先构建的虚拟轴的整周期同步采样，得到整周期同步采样信号，其中所述虚拟轴根据所述齿轮箱的结构和所述转速信号构建，所述虚拟轴的旋转速度为所述行星齿轮相对于行星架的旋转速度；以及分析单元，用于对所述整周期同步采样信号进行阶次谱分析以得到用于提取所述行星齿轮的损伤信息的阶次谱。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述处理单元还用于对所述整周期同步采样信号进行关于所述虚拟轴的同步平均，得到同步平均的周期域信号；以及所述分析单元还用于对所述周期域信号进行阶次谱分析以得到用于提取所述行星齿轮的损伤信息的阶次谱或进行峭度分析以得到用于提取所述行星齿轮的损伤信息的峭度信息。2CN110455528A权利要求书2/2页8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述处理单元还用于提取所述周期域信号的包络线；以及所述分析单元还用于对所述包络线进行阶次谱分析以得到用于提取所述行星齿轮的损伤信息的阶次谱。9.根据权利要求6-8中任意一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述阶次谱分析通过快速傅里叶变换实现。10.根据权利要求6-8中任意一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述处理单元对所述振动信号进行关于预先构建的虚拟轴的整周期同步采样，得到整周期同步采样信号包括：对所述振动信号进行等时间步长采样，得到等时间步长采样信号；根据所述转速信号和所述齿轮箱的结构推算得到所述虚拟轴的