仪器仪表学报

作者：林森，张维浩，易彩，陶冶

单位：林森,中车青岛四方机车车辆股份有限公司青岛266033,linsen219@163.com,张维浩,西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实室成都611756,zicoweihao@163.com,易彩,西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实室成都611756,,陶冶,西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实室成都611756,

关键词：轴箱轴承;谐波显著指数;自适应共振解调方法;变迭代步长;故障诊断

基金：国家自然科学基金（52272355）、轨道交通运载系统全国重点实验室自主课题（2024RVL-T11）项目资助

高速列车轴箱轴承的运行状态直接影响列车的安全性和动力学性能。然而,在复杂工况下,轴承故障信号往往受到强噪声干扰和随机冲击影响,导致轴承故障脉冲易被湮没,难以有效提取,从而降低故障诊断的准确性。针对这一问题,提出了一种基于变迭代机制改进的自适应频带寻优策略,旨在提升轴承故障诊断的精度和鲁棒性。首先,所提方法运用故障脉冲的循环平稳性,改进了谐波显著指数指标,实现精确定位故障共振频带,并有效抑制噪声和随机冲击的影响。其次,针对固定迭代步长的局限性,设计了一种变迭代步长调整机制,结合能量谱趋势分析,实现快速定位,动态调整迭代步长,有效提高了故障共振频带的定位精度,同时降低运算时间,提高计算效率。所提方法是一种基于故障驱动的自适应频带划分方法,克服传统数据驱动的弊端,在应对随机冲击和强噪声方面表现出有效性和优越性。仿真与实测数据分析表明,所提方法在复杂工况下能够快速、准确地识别故障共振频带,相较于固定频带划分方法、改进的功率谱密度法和固定步长自适应划分方法,所提方法在信噪比提升、故障特征提取精度、计算效率方面均具有显著优势。

来源：2025年第3期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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