轻载滚动轴承微弱耦合故障诊断的改进EEMD方法

【作者】 何田； 刘文洋； 王虹； 潘强； 卿涛；

【机构】 北京航空航天大学交通科学与工程学院； 北京控制工程研究所；

【摘要】 轴承是卫星载运设备的关键部件,其运行状态直接关系到卫星的使用寿命和价值。然而卫星轴承组件频率成分复杂,轻载导致故障特征不明显,且耦合故障问题突出,因此,对其早期故障的诊断一直是轴承故障诊断领域的难点。本文针对轻载滚动轴承微弱耦合故障的诊断,提出一种改进的基于集成经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)和峭度筛选准则的Hilbert包络解调故障诊断方法。该方法首先将获取的故障信号进行EEMD分解,获得振动信号的固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF);然后基于信号的参数特征选择所有峭度大于设定门限值的IMF分量重构信号,消减噪声对故障特征的影响;再对重构信号进行Hilbert包络解调和傅立叶变换获得滚动轴承的故障特征频率,从而实现耦合故障的诊断。本文将EEMD方法、最大峭度准则EEMD方法和本文所提出的改进EEMD方法,应用于卫星飞轮组件轴承的内圈和滚动体单一故障及耦合故障的诊断,结果表明,所有的方法都能够准确地诊断出单一故障,然而,只有本文提出的方法能够较准确地诊断出内圈和滚动体耦合故障。因此,本文提出的改进EEMD方法在轴承耦合故障诊断中比其他两种方法具有较大优势,在卫星滚动轴承微弱耦合故障诊断中具有应用前景。更多还原