動(dòng)車組牽引電機(jī)風(fēng)機(jī)軸承剩余壽命研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-04 23:51
隨著高速鐵路技術(shù)的快速發(fā)展和高鐵市場(chǎng)占有量不斷增加,對(duì)高速動(dòng)車組的可靠性和安全性等方面要求不斷提高。軸承作為機(jī)械系統(tǒng)中重要的零部件,長(zhǎng)期工作在惡劣環(huán)境條件下,其性能逐漸退化,運(yùn)行狀態(tài)直接影響整個(gè)車輛的運(yùn)行狀態(tài),也影響到車輛的運(yùn)行安全。軸承運(yùn)行狀態(tài)分析和剩余壽命預(yù)測(cè)不僅可以減少動(dòng)車組故障發(fā)生率、提高動(dòng)車組安全性和避免災(zāi)難性事故發(fā)生,同時(shí)可降低動(dòng)車組維修成本,改善零部件利用效率低的現(xiàn)狀。本文研究對(duì)象是已經(jīng)使用四年的牽引電機(jī)風(fēng)機(jī)軸承,預(yù)測(cè)其在四級(jí)修(已使用六年)時(shí)的剩余壽命。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織提出的軸承壽命計(jì)算公式只能計(jì)算軸承的平均壽命,沒(méi)有考慮到軸承個(gè)體的差異性。雖然有限元分析方法可以分析軸承剩余壽命,也可以模擬部分故障情況下軸承剩余壽命,但是模擬建模復(fù)雜,分析效率低。因此,本文提出基于深度學(xué)習(xí)的方法預(yù)測(cè)軸承剩余壽命。其主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)介紹動(dòng)車組檢修修程,提出牽引電機(jī)風(fēng)機(jī)軸承剩余壽命預(yù)測(cè)中的難點(diǎn)。討論軸承剩余壽命預(yù)測(cè)方法研究現(xiàn)狀、軸承加速壽命試驗(yàn)研究現(xiàn)狀以及各種信號(hào)處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)。(2)研究牽引電機(jī)風(fēng)機(jī)軸承工況和計(jì)算軸承剩余壽命。建立牽引電機(jī)風(fēng)機(jī)力學(xué)模型,計(jì)算軸承承受的徑向力。介紹L...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
牽引電機(jī)通風(fēng)機(jī)位置
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文15其中,β為狀態(tài)系數(shù),初始狀態(tài)取0.475,平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)取0.4;B為空氣隙磁密度,單位Gs;L為轉(zhuǎn)子鐵心長(zhǎng)度,單位m;e0為轉(zhuǎn)子偏心量,單位mm;g為氣隙大小,單位mm,通常e0/g取0.1?諝庀洞琶芏菳計(jì)算公式為[64]efp1dp1Φ81eslτKfZ22.210UkFB×=·····························(2.5)其中,ke1為負(fù)載電勢(shì)系數(shù)初值;Fs為波幅系數(shù);U為施加相電壓,單位V;f為交流頻率,單位Hz;ZΦ1為每相線圈的匝數(shù);Kdp1為繞組系數(shù);τp為極距,單位mm;lef為鐵心有效長(zhǎng)度,單位mm。空氣流體繞流葉輪葉片時(shí),葉輪葉片上產(chǎn)生作用力FR。作用力FR可以分解為平行于流體運(yùn)動(dòng)方向的葉輪葉片阻力Fx和垂直于流體運(yùn)動(dòng)方向的葉輪葉片升力Fy[65]。葉輪葉片升力Fy計(jì)算公式為2vAρCFyy=····································(2.6)其中,Cy為單個(gè)葉片升力系數(shù);V為空氣流速,單位m/s;Ρ為空氣密度,取1.23kg/m3;A為單個(gè)葉片在流體運(yùn)動(dòng)方向上的投影面積,單位m2。表2.2CRH380CL型動(dòng)車組牽引電機(jī)風(fēng)機(jī)力學(xué)模型參數(shù)表參數(shù)功率2kW8kWF1111.5N116NF31127.93N310.12NF56N6NF6600N600NF7100N100NF8100N100NF2971.96N239.84NF4272.83N192.27NP11200N287.84N
2.1.3 牽引電機(jī)風(fēng)機(jī)軸承 動(dòng)車組牽引電機(jī)風(fēng)機(jī)電機(jī)是臥式電機(jī),為滿足電機(jī)軸載荷形式需要,使用可承受徑向載荷和少量的軸向載荷的深溝球軸承。如表 2.4 所示,CRH380CL 型動(dòng)車組牽引電機(jī)風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)端和非驅(qū)動(dòng)端均使用 6208-2Z 軸承。電機(jī)內(nèi)的軸承在一般條件下運(yùn)行時(shí),壽命至少為 4×104小時(shí),最高壽命約為 105小時(shí)。 軸承 6208-2Z 模型圖和尺寸圖如圖 2.3 所示,相關(guān)參數(shù)如表 2.3。軸承潤(rùn)滑脂采用 LGMT2 類型的潤(rùn)滑脂,潤(rùn)滑脂技術(shù)參數(shù)如表 2.4 所示[66]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]PHM技術(shù)在軍港防護(hù)攔阻系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 徐晟雨,刁景華. 價(jià)值工程. 2019(34)
[2]雷達(dá)預(yù)測(cè)與健康管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 徐頻頻,劉傳保. 現(xiàn)代雷達(dá). 2019(11)
[3]基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和主成分分析的滾動(dòng)軸承故障診斷研究[J]. 汪朝海,蔡晉輝,曾九孫. 計(jì)量學(xué)報(bào). 2019(06)
[4]基于變分模態(tài)分解的相關(guān)能量熵自適應(yīng)閾值去噪[J]. 劉霞,李文. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2019(05)
[5]地鐵車門PHM系統(tǒng)應(yīng)用[J]. 高偉民,茅飛. 城市軌道交通. 2019(05)
[6]基于EMD幅值熵和支持向量機(jī)的滾動(dòng)軸承故障診斷[J]. 胡毅偉,劉自然,李謙,尚坤. 機(jī)械研究與應(yīng)用. 2019(02)
[7]基于EEMDBP網(wǎng)絡(luò)的滾珠絲杠副故障模式識(shí)別[J]. 李惠,陳蔚芳,商蘇成. 機(jī)械與電子. 2018(04)
[8]基于PHM的牽引供電系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)技術(shù)研究[J]. 陳子奇,畢詩(shī)畫. 電子質(zhì)量. 2018(01)
[9]中國(guó)高速動(dòng)車組運(yùn)用檢修狀況與發(fā)展[J]. 韋皓. 鐵道機(jī)車車輛. 2017(05)
[10]基于混沌模擬退火PSO算法的威布爾分布參數(shù)估計(jì)應(yīng)用研究[J]. 許偉,程剛,黃林,位秀雷,甕雷. 振動(dòng)與沖擊. 2017(12)
博士論文
[1]局部特征尺度分解方法及其在機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用研究[D]. 鄭近德.湖南大學(xué) 2014
[2]滾動(dòng)軸承的性能退化特征提取及評(píng)估方法研究[D]. 潘玉娜.上海交通大學(xué) 2011
[3]豎軸H型葉輪及導(dǎo)流罩流體動(dòng)力性能數(shù)值模擬[D]. 孫科.哈爾濱工程大學(xué) 2008
碩士論文
[1]滾動(dòng)軸承多域退化表征指標(biāo)提取及壽命預(yù)測(cè)研究[D]. 曾宇.北京交通大學(xué) 2019
[2]基于余弦相似熵的滾動(dòng)軸承狀態(tài)監(jiān)測(cè)與壽命預(yù)測(cè)[D]. 徐從云.安徽工業(yè)大學(xué) 2019
[3]圓錐滾子軸承軸向游隙對(duì)接觸應(yīng)力影響分析[D]. 陳建斌.華東交通大學(xué) 2018
[4]柴油機(jī)剖分式滾滑主軸承的動(dòng)力學(xué)及疲勞壽命分析[D]. 易帆.華東交通大學(xué) 2018
[5]圓錐滾子軸承力學(xué)性能及疲勞壽命分析[D]. 宋博峰.西安理工大學(xué) 2018
[6]基于小波分解和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)方法[D]. 易海燕.深圳大學(xué) 2018
[7]高鐵軸承疲勞特性分析及可靠性壽命預(yù)測(cè)[D]. 曹國(guó)晉.上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 2018
[8]偏斜滾子軸承擬靜力學(xué)及瞬態(tài)熱彈流潤(rùn)滑性能研究[D]. 羅斌.重慶大學(xué) 2018
[9]組合軸承疲勞壽命預(yù)測(cè)分析研究[D]. 向如.長(zhǎng)江大學(xué) 2018
[10]考慮軸承組件溫度邊界的動(dòng)態(tài)油膜熱彈流潤(rùn)滑分析[D]. 楊玉冰.青島理工大學(xué) 2018
本文編號(hào):3418577
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
牽引電機(jī)通風(fēng)機(jī)位置
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文15其中,β為狀態(tài)系數(shù),初始狀態(tài)取0.475,平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)取0.4;B為空氣隙磁密度,單位Gs;L為轉(zhuǎn)子鐵心長(zhǎng)度,單位m;e0為轉(zhuǎn)子偏心量,單位mm;g為氣隙大小,單位mm,通常e0/g取0.1?諝庀洞琶芏菳計(jì)算公式為[64]efp1dp1Φ81eslτKfZ22.210UkFB×=·····························(2.5)其中,ke1為負(fù)載電勢(shì)系數(shù)初值;Fs為波幅系數(shù);U為施加相電壓,單位V;f為交流頻率,單位Hz;ZΦ1為每相線圈的匝數(shù);Kdp1為繞組系數(shù);τp為極距,單位mm;lef為鐵心有效長(zhǎng)度,單位mm。空氣流體繞流葉輪葉片時(shí),葉輪葉片上產(chǎn)生作用力FR。作用力FR可以分解為平行于流體運(yùn)動(dòng)方向的葉輪葉片阻力Fx和垂直于流體運(yùn)動(dòng)方向的葉輪葉片升力Fy[65]。葉輪葉片升力Fy計(jì)算公式為2vAρCFyy=····································(2.6)其中,Cy為單個(gè)葉片升力系數(shù);V為空氣流速,單位m/s;Ρ為空氣密度,取1.23kg/m3;A為單個(gè)葉片在流體運(yùn)動(dòng)方向上的投影面積,單位m2。表2.2CRH380CL型動(dòng)車組牽引電機(jī)風(fēng)機(jī)力學(xué)模型參數(shù)表參數(shù)功率2kW8kWF1111.5N116NF31127.93N310.12NF56N6NF6600N600NF7100N100NF8100N100NF2971.96N239.84NF4272.83N192.27NP11200N287.84N
2.1.3 牽引電機(jī)風(fēng)機(jī)軸承 動(dòng)車組牽引電機(jī)風(fēng)機(jī)電機(jī)是臥式電機(jī),為滿足電機(jī)軸載荷形式需要,使用可承受徑向載荷和少量的軸向載荷的深溝球軸承。如表 2.4 所示,CRH380CL 型動(dòng)車組牽引電機(jī)風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)端和非驅(qū)動(dòng)端均使用 6208-2Z 軸承。電機(jī)內(nèi)的軸承在一般條件下運(yùn)行時(shí),壽命至少為 4×104小時(shí),最高壽命約為 105小時(shí)。 軸承 6208-2Z 模型圖和尺寸圖如圖 2.3 所示,相關(guān)參數(shù)如表 2.3。軸承潤(rùn)滑脂采用 LGMT2 類型的潤(rùn)滑脂,潤(rùn)滑脂技術(shù)參數(shù)如表 2.4 所示[66]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]PHM技術(shù)在軍港防護(hù)攔阻系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 徐晟雨,刁景華. 價(jià)值工程. 2019(34)
[2]雷達(dá)預(yù)測(cè)與健康管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 徐頻頻,劉傳保. 現(xiàn)代雷達(dá). 2019(11)
[3]基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和主成分分析的滾動(dòng)軸承故障診斷研究[J]. 汪朝海,蔡晉輝,曾九孫. 計(jì)量學(xué)報(bào). 2019(06)
[4]基于變分模態(tài)分解的相關(guān)能量熵自適應(yīng)閾值去噪[J]. 劉霞,李文. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2019(05)
[5]地鐵車門PHM系統(tǒng)應(yīng)用[J]. 高偉民,茅飛. 城市軌道交通. 2019(05)
[6]基于EMD幅值熵和支持向量機(jī)的滾動(dòng)軸承故障診斷[J]. 胡毅偉,劉自然,李謙,尚坤. 機(jī)械研究與應(yīng)用. 2019(02)
[7]基于EEMDBP網(wǎng)絡(luò)的滾珠絲杠副故障模式識(shí)別[J]. 李惠,陳蔚芳,商蘇成. 機(jī)械與電子. 2018(04)
[8]基于PHM的牽引供電系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)技術(shù)研究[J]. 陳子奇,畢詩(shī)畫. 電子質(zhì)量. 2018(01)
[9]中國(guó)高速動(dòng)車組運(yùn)用檢修狀況與發(fā)展[J]. 韋皓. 鐵道機(jī)車車輛. 2017(05)
[10]基于混沌模擬退火PSO算法的威布爾分布參數(shù)估計(jì)應(yīng)用研究[J]. 許偉,程剛,黃林,位秀雷,甕雷. 振動(dòng)與沖擊. 2017(12)
博士論文
[1]局部特征尺度分解方法及其在機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用研究[D]. 鄭近德.湖南大學(xué) 2014
[2]滾動(dòng)軸承的性能退化特征提取及評(píng)估方法研究[D]. 潘玉娜.上海交通大學(xué) 2011
[3]豎軸H型葉輪及導(dǎo)流罩流體動(dòng)力性能數(shù)值模擬[D]. 孫科.哈爾濱工程大學(xué) 2008
碩士論文
[1]滾動(dòng)軸承多域退化表征指標(biāo)提取及壽命預(yù)測(cè)研究[D]. 曾宇.北京交通大學(xué) 2019
[2]基于余弦相似熵的滾動(dòng)軸承狀態(tài)監(jiān)測(cè)與壽命預(yù)測(cè)[D]. 徐從云.安徽工業(yè)大學(xué) 2019
[3]圓錐滾子軸承軸向游隙對(duì)接觸應(yīng)力影響分析[D]. 陳建斌.華東交通大學(xué) 2018
[4]柴油機(jī)剖分式滾滑主軸承的動(dòng)力學(xué)及疲勞壽命分析[D]. 易帆.華東交通大學(xué) 2018
[5]圓錐滾子軸承力學(xué)性能及疲勞壽命分析[D]. 宋博峰.西安理工大學(xué) 2018
[6]基于小波分解和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)方法[D]. 易海燕.深圳大學(xué) 2018
[7]高鐵軸承疲勞特性分析及可靠性壽命預(yù)測(cè)[D]. 曹國(guó)晉.上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 2018
[8]偏斜滾子軸承擬靜力學(xué)及瞬態(tài)熱彈流潤(rùn)滑性能研究[D]. 羅斌.重慶大學(xué) 2018
[9]組合軸承疲勞壽命預(yù)測(cè)分析研究[D]. 向如.長(zhǎng)江大學(xué) 2018
[10]考慮軸承組件溫度邊界的動(dòng)態(tài)油膜熱彈流潤(rùn)滑分析[D]. 楊玉冰.青島理工大學(xué) 2018
本文編號(hào):3418577
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