随着铁路货车提速重载战略的进一步实施,货车的运行安全面临着较大的压力,以科学、先进的技术装备来保证铁路运输安全已经成为铁路科技发展战略中的重要组成部分。货车滚动轴承作为铁路货车的关键部件,其装配误差(不对中,不平衡)及运行过程中出现的各种故障(点蚀、剥离、裂纹、润滑不良等)在运用中会产生冲击并加速轴承的疲劳缺损。在目前高速、重载的运行条件下,轴承故障会快速发展为燃轴、切轴这样的恶性事故。因此,我们迫切需要应用现代检测技术实现对轴承故障准确、自动检测,把故障轴承卡在发车之前。 本文所研究的轴承故障检测仪采用冲击脉冲测量技术、频谱分析和聚类分析故障识别技术等综合检测分析方法,建立轴承故障的特征向量模型,对车辆轴承的运用状态做出准确判断,解决现场(列检、段修、站修等)车辆在轴承不分解、低速工作状态下轴承故障检测的技术难题。研究轴承部件缺陷引起轮对结构共振的特征及规律,建立数学物理模型;研究特征信号幅度与转速和载荷的关系;研究在额定转速和额定载荷条件下特征信号幅度与缺陷大小的对应关系;在大量运用试验基础上,建立轴承不分解振动冲击信号检测的技术标准,以逐步取代以轴承分解及外观几何检查为基础的轴承检修、运用的技术标准。为方便现场使用,分别为列检、段修和站修设计了辅助的起车和驱动装置,以及计算机轴承故障信号分析及数据管理系统。 本文通过系统地分析和研究,确定了轴承故障检测仪的检测技术方法,完成了相关硬、软件及辅助装置的设计。为验证所设计的检测仪器对轴承故障的识别准确性,我们进行了大量的现场试验,通过对现场轴承的检测及分解,检测仪器能较为准确地判别出故障轴承,基本实现了设计之初所需要达到的在轴承不分解状态下实现故障诊断、检测技术满足现场使用的要求,具有较高的准确率、仪器便于携带,操作简单,性能稳定可靠、可以与计算机进行通讯联接,实现数据管理和分析等基本功能。