基于降维双谱分析法的航空发动机轴承磨损故障分析

王艳丰，郜伟强，滕光蓉，敬发宪，何 伟

(中国航发四川燃气涡轮研究院，四川绵阳 621000)

1 引言

航空发动机承力传动系统中，轴承起着承受及传递载荷的作用，其运行状态对整个发动机的工作状态有着直接的影响。航空发动机轴承因承力模式复杂、工作条件苛刻、工作状态多变等，极易在运行过程中出现故障。一旦发生故障，轻则导致发动机转子系统振动异常，重则造成转子抱死、发动机空中停车，甚至造成机毁人亡的严重事故[1-3]。为此，对航空发动机轴承进行状态监测和故障诊断是其研制过程中必须攻克的一项技术，同时该技术对降低飞机维修费用、减少飞行事故也具有十分重要的意义。

航空发动机轴承状态监测和故障诊断的主要方法有振动监测分析、温度监测分析、滑油光谱监测分析等。其中，融入了信号分析方法的振动监测不仅能实时在线监测发动机轴承的运行状态，还可实时进行轴承故障定位，因此备受轴承研制和使用人员的青睐。但传统的信号分析方法，如傅里叶变换，是一种局限性的变换，很难分析非平稳含噪信号。近年来，随着小波理论的发展，大量学者将小波分析法应用到轴承故障诊断中。如韩磊等[2]利用小波包频谱对带内圈、外圈和滚动体故障轴承的实测振动信号进行分析，有效判定了轴承故障并识别了单点故障发生的具体位置。梁先芽等[4]利用小波变换和包络谱分析相结合的方法，成功提取了主轴轴承故障信息并进行了故障诊断。……