瞬时转速波动在轴向柱塞泵故障诊断中的应用

谷立臣，马子文*，田晴晴，孙昱

(1.西安建筑科技大学机电工程学院，陕西 西安 710000; 2.西安航空学院机械工程学院，陕西 西安 710077)

轴向柱塞泵以其功率密度大、调速范围广、易于实现过载保护等优点而被广泛应用于冶金、航空航天、船舶、汽车、化工以及工程机械等各个领域或行业[1].作为液压传动系统的关键元件，轴向柱塞泵一旦失效，将对整个系统安全稳定运行产生巨大的影响[2].因此，轴向柱塞泵的故障诊断方法研究一直是研究热点.

据统计，轴向柱塞泵70%的失效是由于内摩擦副磨损而导致的泄漏引起的[3].配流副作为轴向柱塞泵三大主要摩擦副之一，其摩擦磨损会降低泵的容积效率和承载能力，直接影响整个泵的使用寿命[1].因此，研究重点应为适用于柱塞泵配流盘磨损状况的故障诊断方法.

对于轴向柱塞泵的故障诊断及其运行状态监测，选择合适的监测信号非常重要.目前，针对轴向柱塞泵主要摩擦副磨损的状态监测与故障诊断，最常用的信号为振动信号[4-5].当轴向柱塞泵典型故障机理较明确，且振动传递路径较清晰时，柱塞泵故障对应的振动信号特征频率是确定的.例如滑靴磨损的特征频率为柱塞泵转频的柱塞数倍频，滑靴松动的特征频率为柱塞泵转频的2倍，中心弹簧失效的特征频率和柱塞泵的转频一致.但由于配流盘磨损位置、严重程度不同[6]，单纯依靠振动信号的特征频率进行柱塞泵配流盘磨损的故障诊断难度很……