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作者：郑超;邬晓龙;徐立;孙科雷;郑安杰;竺雷雷;江翀;宋磊;沈立威;
单位：浙江中烟工业有限责任公司宁波卷烟厂;
摘要：为解决烟草制丝设备滚动轴承在低速轻载工况下运行时，因环境噪声复杂而导致其早期故障难以及时发现的问题，提出了一种基于噪声利用机制的分数阶随机共振方法。该方法通过将轴承振动信号中的噪声能量以及其他正常部件振动能量转化至微弱的故障特征上，从而增强故障特征能量；同时，利用分数阶导数的时滞依赖性和时延反馈环节的历史观察信息记忆特性，提升随机共振对微弱轴承故障特征的增强效果。利用分数阶随机共振方法诊断制丝设备中滚动轴承的早期故障并验证该方法的工程应用效果，结果表明：(1)滚动轴承的原始振动信号嘈杂且信噪比较低，难以从其频谱及包络谱中观察到故障特征信息；(2)在Infogram方法和欠阻尼随机共振轴承特征增强方法均诊断失败的情况下，利用所提方法处理原始振动信号后，增强结果中振动能量几乎都聚集在故障特征频率上，诊断结果为轴承出现故障，分析结果与实际故障位置一致；(3)该方法在宁波卷烟厂制丝车间4条生产线的10台设备中应用1年后，累计检测出人工巡检/点检时漏检的轴承故障5次。该方法可为提高烟草制丝设备轴承故障的检测能力提供支持。
关键词：制丝车间;;滚动轴承;;故障诊断;;随机共振;;特征增强
基金资助：浙江中烟工业有限责任公司科技项目“低速轻载烟草制丝设备轴承早期故障微弱特征增强方法研究”(ZJZY2023D007)
