針對艦船航行過程中液壓泵機(jī)組運行環(huán)境復(fù)雜、泵殼體振動信號易受周圍激振源影響的問題,提出一種基于泵出口脈動壓力信號的液壓泵故障診斷方法。首先,對泵出口脈動壓力信號進(jìn)行小波包分解,濾除背景輻射噪聲干擾,提取出包含故障信息的特征頻段,進(jìn)行時域特征分析;然后,利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立分類器,以泵脈動壓力信號時域參數(shù)作為輸入、泵運行狀態(tài)作為輸出,實現(xiàn)了液壓泵磨損故障的自動診斷。實驗結(jié)果表明:該方法能有效識別液壓泵不同運行狀態(tài)下的內(nèi)部故障信息,并對故障程度作出評估。 

【文章來源】：海軍工程大學(xué)學(xué)報. 2020,32(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

液壓泵故障試驗臺原理圖

實驗對象為某型內(nèi)嚙合齒輪泵,其早期故障形式為齒圈端面磨損[7]。結(jié)合使用經(jīng)驗,對該泵齒圈端面進(jìn)行人工故障模擬,表現(xiàn)實際使用過程中出現(xiàn)的不同程度磨損。在齒圈端面切割出寬1 mm、深0.2 mm的環(huán)形凹槽作為輕度磨損故障,寬1 mm、深0.4 mm的環(huán)形凹槽作為中度磨損故障。實際磨損狀態(tài)如圖2(a)所示,中度磨損故障加工如圖2(b)所示。3.2 脈動壓力信號分析

在3 MPa負(fù)載壓力下,分別采集無故障泵、輕度磨損故障泵和中度磨損故障泵的脈動壓力信號,泵轉(zhuǎn)速分別設(shè)置為600 r/min、900 r/min、1 200 r/min,共9種試驗工況。本試驗使用B&K設(shè)備采集泵出口脈動壓力信號,采樣頻率為51.2 kHz,分析頻帶設(shè)置為0～25.6 kHz,每個工況采集時長為30 s。對測得數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換,得到600 r/min轉(zhuǎn)速下泵脈動壓力信號功率譜密度圖(見圖3)。如圖3所示,在0～4 kHz頻段,液壓泵脈動壓力信號存在泵軸頻、泵基頻及其諧倍頻等多簇線譜,包含了泵運行狀態(tài)信息,高頻頻段下上述線譜幅值逐漸衰減。無故障和輕度磨損故障實驗中,受試驗場地電氣設(shè)備干擾,存在頻率為4 kHz及其倍頻的電磁輻射噪聲,對全頻段頻譜幅值造成影響。為濾除外部電氣設(shè)備對實驗數(shù)據(jù)造成的干擾,提取能準(zhǔn)確反映泵運行狀態(tài)的有效頻段,需對原始采集數(shù)據(jù)進(jìn)行小波包分解消噪。分別對9個工況的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行3層小波包分解,每層小波包頻段為3.2 kHz,各小波包節(jié)點對應(yīng)頻段如表1所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3438556