[发明专利]一种灌装生产线滚子轴承故障预测方法

权利要求书

1.一种灌装生产线滚子轴承故障预测方法，其特征在于包括以下步骤：

1)用加速度计测量任一样本滚子轴承全生命周期的振动信号，利用振动信号的幅值计算得到预测因子，进而计算得到四个退化状态函数；

所述的步骤1)中的四个退化状态函数S₁、S₂、S₃、S₄采用以下公式计算：

其中，S₁代表正常状态，S₂代表微小退化状态，S₃代表中等退化状态，S₄代表故障状态，k₁、k₂、k₃分别表示第一、第二、第三预测因子；

2)用加速度计测量灌装生产线上的待测滚子轴承的振动信号，得到待测滚子轴承的观测序列；

所述的步骤2)中的待测滚子轴承的观测序列为X＝{x_t-2,x_t-1,x_t}，其中：x_t-2、x_t-1、x_t分别为待测滚子轴承在第t-2、t-1、t时刻的振动信号的幅值；t代表时刻；

3)再根据退化状态函数和观测序列计算待测滚子轴承在t时刻和t+1时刻的状态概率函数，进而预测待测滚子轴承的故障情况；

所述的步骤3)中的待测滚子轴承的在t时刻的状态概率函数q(t)和在t+1时刻的状态概率函数q(t+1)采用以下公式计算：

其中：a_ij为状态转移概率；i,j＝1,2,3,4；x_t+1为待测滚子轴承在第t+1时刻的振动信号的幅值。

2.根据权利要求1所述的一种灌装生产线滚子轴承故障预测方法，其特征在于：所述步骤1)和2)中用加速度计测量的是滚子轴承全生命周期的振动信号。

3.根据权利要求1所述的一种灌装生产线滚子轴承故障预测方法，其特征在于：所述的步骤1)中的第一、第二、第三预测因子k₁、k₂、k₃采用以下公式计算：

其中，x_m为滚子轴承在第m个采样点处的振动信号的幅值，m＝1,…,400代表第m个采样点。

4.根据权利要求1所述的一种灌装生产线滚子轴承故障预测方法，其特征在于：所述的步骤3)中采用以下方式判断t+1时刻待测滚子轴承是否会出现故障：

当q(t+1)＝q(t)时，则待测滚子轴承处于正常状态；

当0＜q(t+1)-q(t)≤0.2时，则待测滚子轴承处于微小退化状态；

当0.2＜q(t+1)-q(t)≤0.5时，则待测滚子轴承处于中等退化状态；

当q(t+1)-q(t)＞0.5时，则待测滚子轴承处于故障状态。