[发明专利]一种走行部轴承故障诊断方法、装置及系统

说明书

本申请提供一种走行部轴承故障诊断方法、装置及系统，本发明中提供的走行部轴承故障诊断方法的部分待融合数据来源于牵引系统控制单元(DCU)，也即与DCU进行数据交互，能够实时获取走行部的行车数据和牵引电机状态参数，通过DCU的电机转速、牵引状态信息、电机功率、电机力矩等参数并利用D‑S证据模型进行轴承诊断，一方面，通过DCU获取的参数为实时获取参数，能够反应牵引电机的实时工作状态，另一方面，由于能够融合多个信息，从而避免出现因单一因素影响出现的误诊断问题，进而提高了诊断准确性。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种走行部轴承故障诊断方法、装置及系统。

背景技术

地铁车辆走行部是地铁轨道车辆的关键部件之一，走行部由轮对、轴箱、侧架和牵引电机等组成，是列车在牵引动力作用下沿线路正常运行的重要部分，保证列车的平稳运行。走行部是否存在异常，直接关系到地铁车辆的安全平稳运行，更关系到乘客和驾驶员的人身安全。

滚动轴承作为走行部的核心部件，其状态的好坏直接关系到车辆的性能和列车的安全。由于滚动轴承的工作面受接触应力作用，极易引起轴承疲劳、裂纹、压痕等故障，导致轴承破损，造成重大事故。因此，针对地铁走行部滚动轴承的故障诊断和状态监测开展研究，对保证机车的性能和列车的正常安全运行有着十分重要的意义。

地铁走行部的故障诊断中，一般采用人工诊断的方法对车辆进行故障诊断，需要技术人员使用故障诊断设备对车辆走行部进行全面的检查和排除故障，诊断过程不仅繁琐且效率较低，不仅浪费大量人力资源，也不够及时并准确地诊断故障。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种走行部轴承故障诊断方法、装置及系统，以解决现有技术中走行部故障诊断繁琐且效率较低，浪费人力资源且不准确的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种走行部轴承故障诊断方法，包括：

对获取的多个待融合数据进行预处理，所述待融合数据中的部分数据来自于牵引系统控制单元；

根据所述待融合数据中的振动信息提取振动故障特征；

根据所述待融合数据中的轴承参数和牵引电机转速计算振动故障特征频率；

将所述振动故障特征、所述振动故障特征频率，其余待融合数据，采用D-S证据模型进行多信息融合诊断，其中，所述其余待融合数据为多个所述待融合数据中除所述振动信息和所述轴承参数之外的预处理后的待融合数据。

优选地，还包括：获取多个待融合数据；

所述待融合数据包括振动信息、温度、轴承参数、牵引电机转速、牵引电机功率、牵引电机转矩、牵引电机电压、牵引电机电流；

其中，所述振动信息和温度从走行部获取；其余数据从牵引系统控制单元获取。

优选地，所述对获取的多个待融合数据进行预处理，具体包括：

采用卷积平滑滤波算法、插值法、指数平滑法或低通滤波法对获取的多个待融合数据进行预处理。

优选地，所述根据所述待融合数据中的振动信息提取振动故障特征，具体包括：

采用包络解调及傅里叶分析方法，对振动信息的故障特征进行提取。

优选地，所述根据所述待融合数据中的轴承参数和牵引电机转速计算振动故障特征频率，具体包括：

获取轴承参数，所述轴承参数包括滚子数z、轴转频f_i、滚子直径d、轴承中径D、轴承滚子接触角α；

计算轴承内圈故障特征频率：

计算轴承外圈故障特征频率：