恭喜云南大学吴建德获国家专利权
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龙图腾网恭喜云南大学申请的专利一种滚动轴承故障检测方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119023266B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-14发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411533814.1,技术领域涉及:G01M13/045;该发明授权一种滚动轴承故障检测方法是由吴建德;王颖;郎恂;李鹏;杨创艳;刘淞华;郎煜民设计研发完成,并于2024-10-31向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种滚动轴承故障检测方法在说明书摘要公布了:本申请公开了一种滚动轴承故障检测方法,涉及滚动轴承故障检测领域;该方法包括:获取待测滚动轴承的信息数据;采用参数自洽变分模态分解方法,对振动信号数据进行模态分解,得到模态函数集;根据振动信号数据和所述模态函数集,计算各个模态下的相关‑峭度值,然后对模态函数集中的多个模态函数进行筛选,得到有效模态函数,再进行重建处理以及希尔伯特解调处理,根据得到的包络谱判断待测滚动轴承是否存在故障;若是,则根据包络谱以及故障特征频率理论值,确定故障的发生位置;本发明能够提高故障检测结果的准确性。
本发明授权一种滚动轴承故障检测方法在权利要求书中公布了:1.一种滚动轴承故障检测方法,其特征在于,所述滚动轴承故障检测方法包括:获取待测滚动轴承的信息数据;所述信息数据包括:振动信号数据和轴承零件参数数据;所述轴承零件参数数据包括:滚动体个数、滚动体直径、节径和接触角;采用参数自洽变分模态分解方法,对所述振动信号数据进行模态分解,得到模态函数集;所述模态函数集包括多个模态函数;根据所述振动信号数据和所述模态函数集,计算各个模态下的相关-峭度值;所述相关-峭度值是基于相关系数和峭度值确定的;根据所述相关-峭度值对所述模态函数集中的多个模态函数进行筛选,得到有效模态函数;对所述有效模态函数进行重建处理,确定特征信号;对所述特征信号进行希尔伯特解调处理,得到包络谱;根据所述包络谱判断所述待测滚动轴承是否存在故障;若是,则根据所述包络谱以及故障特征频率理论值,确定故障的发生位置;所述故障特征频率理论值是根据所述轴承零件参数数据和旋转转速确定的;所述故障特征频率理论值包括:外圈故障特征频率、内圈故障特征频率和滚动体故障特征频率;采用参数自洽变分模态分解方法,对所述振动信号数据进行模态分解,得到模态函数集,具体包括:确定初始参数;所述初始参数包括:拉格朗日乘子、收敛容限、噪声容限和阈值;判断当前迭代次数是否为1,得到第一判断结果;若所述第一判断结果为是,则根据所述拉格朗日乘子和当前迭代次数下的参数组合,确定当前迭代次数下的模态函数;参数组合包括:惩罚参数和中心频率;中心频率是根据当前剩余信号的频谱情况确定的;初始中心频率: ;其中,为初始中心频率;为频谱形式下的处理信号;为在第n+1次迭代第个模态下的模态函数;为在第n次迭代第个模态下的模态函数;为第一次迭代下的拉格朗日乘子;根据所述振动信号数据和当前迭代次数下的模态函数,确定当前迭代次数下的信号峭度;判断是否满足迭代停止条件,得到第二判断结果;所述迭代停止条件为当前迭代次数下的信号峭度小于或等于所述阈值;若所述第二判断结果为否,则令当前迭代次数下的模态数量K增加1,并返回“根据所述拉格朗日乘子和当前迭代次数下的参数组合,确定当前迭代次数下的模态函数”步骤;更新惩罚参数: ;其中,为更新的惩罚参数;为初始惩罚参数;为频谱形式的模态函数;为的共轭;若所述第二判断结果为是,则根据当前迭代次数下的参数组合和当前迭代次数下的模态函数,确定模态函数集;若所述第一判断结果为否,则:获取参数数据;所述参数数据包括:上一迭代次数下的模态数量K、上一迭代次数下的参数组合和上一迭代次数下模态函数;令当前模态数量的值为1:K;根据所述参数数据和当前模态数量,确定当前迭代次数下的模态函数;根据所述停止条件是根据当前迭代次数下的模态函数和上一迭代次数下模态函数,进行求和计算,并判断计算结果是否小于所述收敛容限,得到第三判断结果;若所述第三判断结果为否,则根据所述噪声容限和当前迭代次数下的模态函数,对所述拉格朗日乘子进行更新,得到更新后的拉格朗日乘子,并返回“根据所述参数数据和当前模态数量,确定当前迭代次数下的模态函数”步骤;若所述第三判断结果为是,则根据当前迭代次数下的模态函数和当前迭代次数下的参数组合,确定模态函数集;根据所述振动信号数据和所述模态函数集,计算各个模态下的相关-峭度值,具体包括:根据所述模态函数集和所述振动信号数据,采用公式计算各个模态下的相关系数;根据所述模态函数集,采用公式计算各个模态下的峭度值;对任一模态,根据所述相关系数和所述峭度值,确定相关-峭度值;其中,为第个模态下的相关系数;为采样点总数;为采样点序号;为第个模态下第个采样点的模态函数;为对应函数值的均值;为对振动信号进行裁剪处理后的信号;为对应的信号值的均值;为对应函数值的标准差;为第个模态下的峭度值;所述相关-峭度值的计算公式为: ;其中,为相关-峭度值;为第个模态下的峭度值;为第个模态下的相关系数;为模态数量总数;为第个模态下的峭度值;为第个模态下的相关系数;仅保留的作为有效模态函数进行保留,由此获取个有效模态函数;;对所述有效模态函数,基于公式进行重建处理,确定特征信号;其中,为特征信号;为对振动信号进行裁剪处理后的信号;为第个模态下第个采样点的有效模态函数;为有效模态函数的个数。
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