1.基于多源数据融合的齿轮箱故障诊断试验台,其特征在于:包括驱动系统、加载系统、传动系统、齿轮箱(15)、传感器布设装置(13)以及基于多源数据融合的齿轮箱故障诊断系统;
驱动系统包括驱动电机及其变频器,所述驱动电机的输出轴与齿轮箱(15)的输入轴相连;
加载系统包括加载电机及其变频器,所述加载电机的输出轴通过联轴器(11)与高速列车轮对(12)的空心车轴相连;
传感器布设装置(13)包括竖直杆底座(131)、竖直杆(132)和至少一个可调节组件,可调节组件包括滑块(133)和水平杆(134);
竖直杆(132)底部与竖直杆底座(131)连接,滑块(133)装于竖直杆(132)上并通过螺栓与竖直杆(132 )锁固;水平杆(134)装于滑块(133)上;在外力作用下,水平杆(134)可相对于滑块(133)水平移动;
声级计(19)、声强探头、电涡流传感器(18)装于水平杆(134)上;水平杆(134)上设有用于夹紧声级计(19)的声级计夹紧工装(16),声级计夹紧工装(16)有用于插装声级计(19)的插槽A(161),插槽A(161)的两侧壁有用于安装夹紧旋钮的螺纹孔,将声级计(19)插入插槽A(161)中,两侧用夹紧旋钮夹紧固定;
水平杆(134)上设有用于夹紧声强探头(17)的声强探头夹紧工装(171),声强探头夹紧工装(171)有用于插装声强探头(17)的插槽B,插槽B的两侧壁有用于安装夹紧旋钮的螺纹孔,将声强探头(17)插入插槽B中,两侧用夹紧旋钮夹紧固定;
在齿轮轴处径向安装有两个电涡流传感器(18),其中一个径向的电涡流传感器(18)水平设置,另一个径向的电涡流传感器(18)竖直设置在齿轮轴的上方;
每根轴的两端沿轴向布置有电涡流传感器(18);
在齿轮箱(15)的正上方、正前方以及侧面布置三个声级计(19);
在齿轮箱(15)表面间隔一定距离矩阵布置声强探头(17)。
2.据权利要求1所述的基于多源数据融合的齿轮箱故障诊断试验台,其特征在于:所述齿轮箱故障诊断系统包括数据采集系统、数据预处理系统和多传感器数据融合系统;
数据采集系统:包括用于获取齿轮箱(15)振动信号的加速度传感器、用于获取齿轮箱(15)轴承处温度的温度传感器、用于获取齿轮箱(15)噪声信号的声级计(19)和/或声强探头、用于获取齿轮轴位移信号的电涡流传感器(18)、用于采集齿轮箱润滑油的油液采集器、用于对采集的润滑油进行油液分析的油液分析器;
数据预处理系统:负责对采集到的数据进行预处理;
多传感器数据融合系统:负责根据预处理后的多源数据对齿轮箱的故障进行诊断。
3.根据权利要求1所述的基于多源数据融合的齿轮箱故障诊断试验台,其特征在于:驱动电机为变频交流调速三相异步电动机。
4.根据权利要求1或3所述的基于多源数据融合的齿轮箱故障诊断试验台,其特征在于:加载电机为变频交流调速三相异步电动机。
5.根据权利要求2所述的基于多源数据融合的齿轮箱故障诊断试验台,其特征在于:所述加速度传感器有四个,其中两个加速度传感器分别安装在齿轮箱(15)输入轴左右侧的轴承座上,另外两个加速度传感器分别安装在高速列车轮对(12)的空心车轴左右侧的轴承座上。
6.根据权利要求1、2、3或5所述的基于多源数据融合的齿轮箱故障诊断试验台,其特征在于:所述水平杆(134)上沿长度方向设有齿条(135),滑块(133)上设有齿轮和旋钮,旋钮与齿轮连接,齿轮与齿条啮合,通过转动滑块(133)上的旋钮可调节水平杆(134)的水平位置。
7.根据权利要求1、2、3或5所述的基于多源数据融合的齿轮箱故障诊断试验台,其特征在于:还包括T型槽工作台(1),T型槽工作台(1)顶面有若干平行的倒T型槽,所述驱动系统、加载系统、高速列车轮对(12)和齿轮箱(15)分别装于各自的支撑台上,支撑台通过螺栓与T型槽工作台(1)固接。
8.基于多源数据融合的齿轮箱故障诊断方法,其特征在于:使用了如权利要求1‑7中任一项所述的齿轮箱故障诊断试验台,包括以下步骤:S1,采集数据:获取齿轮箱的振动信号、噪声信号以及齿轮箱轴承处的温度信号、齿轮轴的位移信号、齿轮箱润滑油的油液数据;
S2,对S1采集的多源数据分别进行预处理;
S3,根据预处理后的多源数据,利用多传感器数据融合技术对齿轮箱的故障进行诊断。
9.根据权利要求8所述的齿轮箱故障诊断方法,其特征在于:所述S3包括:S3.1对预处理后的多源数据分别进行故障特征提取,获得反映齿轮箱故障状态的特征参数;
S3.2,将S3获得的特征参数分别输入对应的BP神经网络模型进行故障特征识别,获得故障特征;
S3.3,根据故障特征,使用D‑S证据理论进行融合诊断,得到最终的故障诊断结果。