[发明专利]一种轴承早期故障确定方法及装置

权利要求书

1.一种轴承早期故障确定方法，所述方法包括：

第一步：将采集到的轴承振动时域信号，按照等长度分割成为N组子振动信号；

第二步：对于每一子振动信号，计算局部频谱带能量M_g：

1)对子振动信号进行频域变换形成Hilbert边际谱；

2)在Hilbert边际谱中以f∈[f_p-Δf，f_p+Δf]为区间在整个边际谱中选取局部频谱带，其中，f_p为根据轴承结构尺寸计算的轴承故障特征频率，Δf＝2Hz；

3)通过公式计算局部频谱带能量M_g，其中h(f)局部频谱带内频率幅值；

第三步：由所述N个所述M_g组成局部频谱带能量值序列，轴承无故障时振动信号局部频谱带能量值为M_f，所述序列中的M_g≥K*M_f共计M次，其中K为一常数，特征能量率CPR由公式确定；

第四步：当CPR大于等于某一常数A时，则能够确定为早期故障。

2.根据权利要求1所述的一种轴承早期故障确定方法，其特征在于，K是通过早期故障模拟标定实验经验值，取值为K≥1.5，且K≤3.5。

3.根据权利要求2所述的一种轴承早期故障确定方法，其特征在于，K取值为2时，能够满足常规检测精度的要求。

4.根据权利要求1至3任一所述的一种轴承早期故障确定方法，其特征在于，N取值为≥20，且≤60时，能够满足常规检测精度的要求。

5.根据权利要求4所述的一种轴承早期故障确定方法，其特征在于，N取值为40。

6.根据权利要求1至5任一所述的一种轴承早期故障确定方法，其特征在于，A取值为A≥80％，且A≤95％。

7.根据权利要求6所述的一种轴承早期故障确定方法，其特征在于，A取值为80％。

8.根据权利要求1所述的一种轴承早期故障确定方法，其特征在于，确定为早期故障后，向外输出报警信息。

9.一种轴承早期故障确定装置，该装置包括局部频带宽确定装置，局部频谱带选定装置，局部频谱带能量计算装置，特征能量计算装置；

局部频谱带选定装置根据由局部频带宽确定装置确定的Δf确定区间f∈[f_p-Δf，f_p+Δf]，Δf＝2Hz，f_p为根据轴承结构尺寸计算的轴承故障特征频率；

局部频谱带能量计算装置根据局部频谱带内频率幅值h(f)通过公式Mg=∫fp-Δffp+Δfh2(f)df]]>计算局部频谱带能量M_g；

特征能量率计算装置，将轴承振动信号按照等长度分割成为N组子振动信号，由局部频谱带能量计算装置计算得到N组子振动信号的局部频谱带能量Mg，N个Mg组成局部频谱带能量值序列，轴承无故障时振动信号局部频谱带能量值为M_f，所述序列中的Mg≥K*M_f共计M次，其中K为一常数，特征能量率CPR由公式确定；当CPR大于等于某一常数A时，能够确定为早期故障。

10.根据权利要求9所述的一种轴承早期故障确定装置，其特征在于，A取值为80％，K取值为2，N取值为40。