基于D-1DCNN的轴向柱塞泵故障诊断研究*

徐昌玲,黄家海,2,兰 媛,2*,武 兵,2,钮晨光,2,马晓宝,2,李 斌

(1.太原理工大学 机械与运载工程学院,山西 太原 030000;2.太原理工大学 新型传感器与智能控制教育部重点实验室,山西 太原 030000;3.太原卫星发射中心 技术部,山西 太原 030027)

0 引 言

柱塞泵为液压系统提供动力,其性能的好坏直接影响液压系统的工作性能。由于轴向柱塞泵存在结构紧凑、寿命长、容积效率高等优点,在工程机械各个领域得到了广泛应用。

随着科技的发展以及应用场合的更高要求,轴向柱塞泵的结构越来越复杂,其故障表现形式也呈现多样化。因此,对柱塞泵进行有效的故障诊断,以保障液压系统工作的正常运转具有重要意义[1]。

轴向柱塞泵有3对摩擦副,分别为:(1)柱塞与缸体之间的摩擦副;(2)滑靴与斜盘之间的摩擦副;(3)缸体与配流盘之间的摩擦副。摩擦副的磨损以及中心弹簧预紧力的下降会引起柱塞泵产生几种典型的故障,如:松靴、配流盘磨损、滑靴磨损、中心弹簧失效[2]等。

传统的柱塞泵故障诊断方法分为3步:(1)采集故障信号;(2)提取故障特征;(3)识别故障状态。杜振东[3]对故障特征进行了敏感度分析,并将其与EMD相结合,对柱塞泵的故障做出了准确诊断。励文艳[4]采用了局部S变换与ELM相结合的方法,对柱塞泵的滑靴磨损故障进行了有效诊断。胡晋伟[5]提取出了柱塞泵在正常状态和滑靴磨损状态下的时域特征,并将其输入到ELM中,实现了对柱塞泵滑靴的故障诊断。

采用以上的传统方法虽然可以对柱塞泵的各类故障进行诊断,但是仍然存在很大的缺陷。……