提升小波变换在煤矿轴承故障诊断中的应用研究

吴舰，　黄侠

(贵州师范大学 机械与电气工程学院， 贵州 贵阳　550001)



提升小波变换在煤矿轴承故障诊断中的应用研究

吴舰，黄侠

(贵州师范大学 机械与电气工程学院， 贵州 贵阳550001)

针对煤矿关键设备中滚动轴承故障诊断问题，提出将提升小波变换应用到煤矿轴承故障诊断中，介绍了提升小波变换原理，并设计了自适应提升小波预测器和升级滤波器。仿真结果表明，轴承故障信号实际测量值与理论值平均误差小于3%，说明利用提升小波变换能够实现噪声条件下轴承故障信号的准确识别。

轴承故障诊断； 提升小波变换； 自适应提升小波

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/32.1627.TP.20160902.1019.018.html

0　引言

当煤矿关键电动机轴承出现损伤类故障时，其测量信号中会出现以轴承元件固有频率为载波频率的多频率调制信号，主要体现于不断重复的脉冲衰减信号中[1]。现阶段煤矿电动机轴承振动监测多采用时域和频谱分析，时域分析方法易受噪声干扰，频谱分析方法对于设备轴系故障有效，但对于损伤类故障，由于冲击振动持续时间短，故障特征频率的信号能量比较弱，故障信号被强大的噪声信号淹没，微弱故障特征成分很难从传统频谱中鉴别出来[2]。离散小波变换(DWT)在信号去噪和低比特率的压缩算法中应用广泛[3]。早期的离散小波变换已经实现了多重速率的滤波器组功能。本文介绍了提升小波变换原理，并将其应用到煤矿轴承故障诊断中。

1　提升小波变换原理

提升小波变换由分割、预测、升级3个基本操作迭代完成[4]，如图1所示。……