基于狀態(tài)的滾動軸承壽命預(yù)測與維修計劃優(yōu)化研究.pdf

1、近年來，軌道交通成為我國各大城市交通體系的命脈，并持續(xù)高速發(fā)展。在不斷增加的運營壓力下，現(xiàn)行維修技術(shù)方法的低效難以滿足大量軌道車輛的維保需求，成為列車安全保障的突出矛盾。滾動軸承作為車輛關(guān)鍵部件，長期在復(fù)雜惡劣工況下工作，極易出現(xiàn)裂紋甚至斷裂等故障，其運行狀態(tài)直接關(guān)系著行車安全。因此，實現(xiàn)科學(xué)指導(dǎo)車輛軸承的運行維護(hù)，對減少事故的發(fā)生、提高列車主動安全保障能力、提高車輛運用效率、降低維修成本有著重要的意義。鑒于此，本文進(jìn)行了如下完整的基于

2、狀態(tài)監(jiān)測、分析預(yù)測和決策優(yōu)化的滾動軸承全壽命周期主動維保研究工作:
　　1.針對全壽命周期退化狀態(tài)不易有效表征這一難點，本文采用了多維度的特征提取方法。首先利用小波包分解、經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸夂途植烤捣纸鈱π盘栠M(jìn)行分解;然后提取了直接時域特征、頻域統(tǒng)計特征和時頻能量特征等參數(shù)指標(biāo);通過不同故障類型和不同故障程度的滾動軸承數(shù)據(jù)選取出表征能力較強(qiáng)的指標(biāo)集;最后，利用此指標(biāo)集提取了軸承的全壽命狀態(tài)特征，通過主成分分析方法進(jìn)行特征融合和降維，以

3、主元作為最終的狀態(tài)特征指標(biāo)。
　　2.從列車運行保障對可靠性有較高要求的角度出發(fā)，本文選用了基于可靠性的Weibull分布描繪軸承退化的一般規(guī)律，結(jié)合比例風(fēng)險模型將狀態(tài)特征以協(xié)變量的形式引入，建立了基于狀態(tài)的壽命預(yù)測模型。針對模型參數(shù)較難估計的問題，提出了改進(jìn)速度更新的慣性權(quán)重因子調(diào)整粒子群算法。分別通過對實際軸承數(shù)據(jù)測試，證實了該方法能夠很好的跟蹤壽命趨勢，給出較精確的預(yù)測結(jié)果，符合實際應(yīng)用需求。
　　3.基于前文壽命預(yù)測