行星齿轮箱齿轮故障检测方法及系统.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CN109029987A(43)申请公布日2018.12.18(21)申请号201811050988.7(22)申请日2018.09.10(71)申请人北航（天津武清）智能制造研究院有限公司地址301700天津市武清区武清开发区福源道北侧创业总部基地B18号楼申请人北京航空航天大学(72)发明人杨民吴雅朋林强满庆丰孙亮(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人王莹吴欢燕(51)Int.Cl.G01M13/02(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称行星齿轮箱齿轮故障检测方法及系统(57)摘要本发明实施例提供了一种行星齿轮箱齿轮故障检测方法及系统，方法包括：对获取的齿轮振动信号进行经验模态分解，得到所述齿轮振动信号对应的多个本征模态分量；从所有本征模态分量中确定预设数量的目标分量，并对所述预设数量的目标分量进行信号重组，得到重组信号；对所述重组信号进行带通滤波和希尔伯特解调，得到齿轮的特征频率解调谱，以根据所述齿轮的特征频率解调谱对齿轮进行故障检测。本发明实施例提供的一种行星齿轮箱齿轮故障检测方法及系统，通过经验模态分解与希尔伯特解调技术，能够提取出齿轮故障的频谱特征，从而有效判断齿轮的故障信息，使得能够及时根据故障信息进行相应处理，从而减少物力、财力和人力方面的损失。CN109029987ACN109029987A权利要求书1/2页1.一种行星齿轮箱齿轮故障检测方法，其特征在于，包括：对获取的齿轮振动信号进行经验模态分解，得到所述齿轮振动信号对应的多个本征模态分量；从所有本征模态分量中确定预设数量的目标分量，并对所述预设数量的目标分量进行信号重组，得到重组信号；对所述重组信号进行带通滤波和希尔伯特解调，得到齿轮的特征频率解调谱，以根据所述齿轮的特征频率解调谱对齿轮进行故障检测。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对获取的齿轮振动信号进行经验模态分解，得到所述齿轮振动信号对应的多个本征模态分量，包括：获取所述齿轮振动信号的所有局部极大值点和所有局部极小值点；基于所述所有局部极大值点和所有局部极小值点，构造所述齿轮振动信号对应的上包络线和下包络线；基于所述上包络线和所述下包络线，获取均值包络线信号；基于所述齿轮振动信号与所述均值包络线信号的差函数，确定所述齿轮振动信号对应的多个本征模态分量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述振动信号与所述均值包络线信号的差函数，确定所述齿轮振动信号对应的多个本征模态分量，包括：若所述齿轮振动信号与所述均值包络线信号的差函数满足预设条件，则确定所述差函数为所述齿轮振动信号对应的第一本征模态分量；获取所述齿轮振动信号分离所述第一本征模态分量后的残余信号；对所述残余信号继续进行经验模态分解，确定所有的本征模态分量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所有本征模态分量中确定预设数量的目标分量，包括：获取每个本征模态分量的均方根值、峭度以及峰值；基于每个本征模态分量的均方根值的最大值、峭度的最大值以及峰值的最大值，确定预设数量的目标分量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述重组信号进行带通滤波和希尔伯特解调，得到齿轮的特征频率解调谱，包括：对所述重组信号进行幅值谱分析，确定所述重组信号的中心频率和带宽频率；根据所述重组信号的中心频率和带宽频率，对所述重组信号进行带通滤波，得到滤波后信号；对所述滤波后信号进行希尔伯特解调，得到齿轮的特征频率解调谱。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述齿轮的特征频率解调谱对齿轮进行故障检测，包括：基于齿轮基本参数，计算齿轮的故障特征频率；将计算得到的齿轮的故障特征频率与所述齿轮的特征频率解调谱进行比对，确定齿轮的故障原因。7.一种行星齿轮箱齿轮故障检测系统，其特征在于，所述行星齿轮箱齿轮故障检测系统包括：2CN109029987A权利要求书2/2页经验模态分解模块，用于对获取的齿轮振动信号进行经验模态分解，得到所述齿轮振动信号对应的多个本征模态分量；重组模块，用于从所有本征模态分量中确定预设数量的目标分量，并对所述预设数量的目标分量进行信号重组，得到重组信号；检测模块，用于对所述重组信号进行带通滤波和希尔伯特解调，得到齿轮的特征频率解调谱，以根据所述齿轮的特征频率解调谱对齿轮进行故障检测。8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至6任一所述的方法。9.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述