高压柱塞泵早期故障的振动信号特征提取,需结合其非线性、非平稳特性及复杂激励源,采用多技术融合的方法实现精准诊断,以下是具体方法:
基于降噪与分解的特征提取
CNC-EMMD方法:通过余弦相邻系数(CNC)降噪降低信号复杂度,结合极值域均值模式分解(EMMD)将信号分解为有限固有模态函数(IMF),对每个模态分量进行包络谱分析,提取早期故障特征。例如,该方法可有效区分柱塞泵正常、柱塞孔磨损及滑靴磨损三种状态。
改进的噪声自适应完备集成经验模态分解(VMD):根据白噪声标准差对VMD进行参数优化,得到改进后的方法,利用其对振动信号分解,得到表征柱塞泵状态特征的IMF函数,再对IMF函数进行分析和特征提取,可提高状态特征提取的准确性和效率。
基于多源信息融合的特征提取
采集柱塞泵正常状态和多种故障状态下的振动信号和压力信号,利用经验模态分解(EMD)将振动信号分解到不同频带并提取能量特征,同时提取压力信号的时域特征,再将两者融合输入支持向量机(SVM)进行故障识别,诊断准确率优于单一信号。
基于时频分析与模式识别的特征提取
自适应小波阈值与局部均值分解(LMD):针对振动信号的非线性、不平稳特性,提出自适应小波阈值函数降噪,结合LMD分解信号,利用波形匹配延拓和分量相关性方法降低端点效应,提高故障特征提取完整性。
精英混沌粒子群优化支持向量机(ECPSO-SVM):以粒子群算法为基础,引入精英混沌搜索策略优化SVM参数,建立故障分类模型,诊断准确率可达98%,实现快速故障分类。