公开(公告)号：CN115270342A

公开(公告)日：2022-11-01

申请号：CN202210917555.7

申请日：2022-08-01

Applicant: 安徽大学 ,  中国北方车辆研究所

Inventor： 刘永斌 ,  杨阳 ,  杜明刚 ,  陈杰 ,  曹正 ,  刘先增 ,  胡娅维

IPC: G06F30/17 ,  G06F30/20 ,  G06F111/10 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公开了一种剥落故障深沟球轴承多自由度动力学建模方法，包括：1)建立深沟球轴承动力学模型，考虑轴和轴承座外壳的弹性支撑以及弹性流体润滑条件下轴承外圈、内圈、滚动体的相互作用；2)模型中包括轴承外圈、内圈以及滚动体的平面位移自由度，共(4+2Nb)个自由度，Nb是滚动体个数；3)建立剥落故障时变位移激励模型和时变位移激励函数；4)运用四阶龙格‑库塔法求解动力学微分方程，得到剥落故障球轴承的模拟信号，并通过实验数据验证了该方法的准确性和可行性。本发明解决了模拟剥落故障球轴承的动态响应问题，实现了球轴承在实际受力情况下的动力学分析，本方法适用于模拟早期单一剥落故障深沟球轴承的振动响应信号。

公开(公告)号：CN108974391B

公开(公告)日：2021-03-26

申请号：CN201810787809.1

申请日：2018-07-18

Applicant: 安徽大学

Inventor： 杨慧 ,  冯健 ,  孙福彪 ,  王金瑞 ,  刘永斌

IPC: B64G1/22 ,  B64G1/44

Abstract: 本发明公开了一种双滚筒人形杆十字展开机构，它涉及一种单电机驱动太阳帆的十字人形杆展开机构，可收拢的人形杆展开长度在五十米量级，解决了空间站太阳帆的驱动机构长度短，可展开面积小的问题。若四根长度为五十米的人形杆同时全部缠绕到一个滚筒上，将会使滚筒的缠绕体积过大，引起驱动效率低的问题，该机构将四根大尺度人形杆分两组，每组包含两根人形杆，两组分别缠绕到两个滚筒上，组成十字形展开，有效的解决了上述问题。同时，该机构中含有周向和径向压紧机构，分别提高了人形杆收拢缠绕时的紧凑性和展开状态的刚度，该机构具有可展开面积大，展开、收拢过程稳定，机构占用空间小的优点。

公开(公告)号：CN110740407B

公开(公告)日：2020-11-24

申请号：CN201911014725.5

申请日：2019-10-24

Applicant: 安徽大学

Inventor： 刘方 ,  刘家庆 ,  汪路 ,  刘永斌 ,  陆思良 ,  琚斌 ,  曹正

IPC: H04R3/04

Abstract: 本发明公开了一种基于双麦克风的列车轴承轨边声学信号主动降噪方法，在铁轨旁放置两个麦克风，主麦克风正对轮对轴承，参考麦克风正对轮轨接触处，且两麦克风在同一垂线上，双麦克风同步采集轮对轴承发出的声音、轮轨接触噪声和背景噪声。然后对参考麦克风采集到的信号进行反调制与再调制处理，使得两麦克风采集到的噪声信号的多普勒畸变规律一致。最后运用最小均方算法完成列车轴承轨边声学信号的主动降噪。本发明采用双麦克风实现列车轴承轨边声学信号的去噪，具有使用麦克风数量较少、可消除带内噪声、自适应主动降噪的优点，能够有效提高列车轴承轨边声学信号的信噪比。本发明可用于列车轴承轨边声学故障诊断。

公开(公告)号：CN109406147B

公开(公告)日：2020-11-13

申请号：CN201811270155.1

申请日：2018-10-29

Applicant: 安徽大学

Inventor： 刘方 ,  吴瑞祥 ,  陈婧 ,  殷敏 ,  黄海东 ,  顾康康 ,  刘永斌 ,  陆思良 ,  琚斌 ,  曹正

IPC: G01M13/045 ,  G01M17/08

Abstract: 本发明公开了一种变速工况下的列车轴承轨边声学诊断方法，包括:1)通过安装在铁轨两侧的麦克风采集列车在不同车速通过时列车轴承发出的声学信号并对其进行预处理；2)提取峰值因子、方差等7个特征并和车速Vs一起制作成具有8个特征量的历史样本集；3)利用历史样本集训练得到4层BP神经网络；4)采集当前列车轴承发出的轨边声学信号和列车车速，通过步骤3)的BP神经网络进行故障诊断。本发明消除了列车变速工况下多普勒声学信号畸变对故障特征的影响，实现了在变速工况下列车轴承故障的精准辨识；只需测量车速值，所需传感器数量更少；实现“不矫正前提下的精确诊断”，计算量更少；充分利用历史数据信息，诊断结果可靠性得到有效提升。

公开(公告)号：CN111855210A

公开(公告)日：2020-10-30

申请号：CN202010747947.4

申请日：2020-07-30

Applicant: 安徽大学

Inventor： 陆思良 ,  汤华松 ,  王骁贤 ,  刘永斌 ,  王群京

IPC: G01M13/045 ,  H04W4/38 ,  G08C17/02

Abstract: 本发明公开了一种基于信号增强与压缩边缘计算的电机轴承故障诊断方法及装置，包括：(1)加速度传感器安装在电机轴承座上采集振动信号；(2)在边缘计算处理器上对采集到的信号进行解调、降采样、信号增强操作，将处理的数据进行压缩编码，再由无线信号发射模块传输至无线信号接收模块，数据通过接口适配器发送至电脑；(3)将接收的数据在电脑上解码，对解码后的信号进行频谱分析以诊断轴承故障类型。本发明具有的优点为通过在物联网节点上采用边缘计算对数据进行压缩和增强，能够提高输出信号信噪比，同时降低需要发送的信号长度，减少发送时间和功耗，最终提升轴承故障诊断效率并延长物联网节点的电池使用寿命。

公开(公告)号：CN109855874B

公开(公告)日：2020-07-28

申请号：CN201811521768.8

申请日：2018-12-13

Applicant: 安徽大学

Inventor： 陆思良 ,  郑平 ,  刘永斌 ,  刘方 ,  李国丽

IPC: G01M13/045

Abstract: 本发明公开一种声音辅助振动微弱信号增强检测的随机共振滤波器，实施步骤包括：(1)采集轴承振动和声音信号并进行归一化，通过共振解调得到振动和声音包络信号；(2)建立与振动信号长度相等的滑动窗，沿声音包络信号时间轴进行滑动，构造振动和声音包络信号的融合信号；(3)构造评价指标，移动滑动窗并不断计算指标值，当指标值最大时获得最优融合信号；(4)将最优融合信号输入随机共振滤波器，调整参数得到最优输出并计算频谱，从频谱中诊断轴承故障。本发明提供了一种新的多传感器信息融合方法，能够在振动信号低信噪比的情况下利用声音的能量对振动微弱信号增强，实现轴承微弱故障特征频率在强背景噪声下的增强，提高轴承故障诊断准确率。

公开(公告)号：CN111180570A

公开(公告)日：2020-05-19

申请号：CN201911275663.3

申请日：2019-12-12

Applicant: 安徽大学

Inventor： 琚斌 ,  王晴 ,  方亮 ,  刘永斌 ,  李国丽 ,  刘方 ,  陆思良

IPC: H01L41/047 ,  H01L41/107 ,  H01L41/187

Abstract: 本发明公开了一种可实现不同升压比的单层压电变压器，涉及变压器技术领域。本发明中：压电陶瓷片包括矩形压电陶瓷片和圆形压电陶瓷片；变压器本体的上下两表面中间均设有间隙；间隙的一侧为输入端；输入端上设置有输入电极；输入端对应的变压器本体下表面接地；间隙的另一侧为输出端，输出端由n段相同宽度的输出端口组成，且相邻的输出端口设置相反的极化方向；输出端口上均设置有输出电极；输出端一侧为第一输出电极端口；输出端另一侧根据升压比要求选择一输出端口为第二输出电极端口。本发明通过设置等分n段的输出电极；实单层压电变压器就可实现可调升压比的功能，在保持器件体积小的同时还能保证能够获得高额的升压比以及功率和效率。

公开(公告)号：CN110779723A

公开(公告)日：2020-02-11

申请号：CN201911177867.3

申请日：2019-11-26

Applicant: 安徽大学

Inventor： 刘方 ,  汪路 ,  李国丽 ,  王群京 ,  刘永斌 ,  陆思良 ,  琚斌 ,  曹正 ,  杨慧

IPC: G01M13/04

Abstract: 本发明公开了一种基于霍尔信号的变速工况电机轴承精确故障诊断方法，包括：1)对霍尔传感器采集到的电机转速信号进行多项式拟合，得到粗略估计的转速函数；2)将第一步得到的转速函数的多项式系数在一定范围内进行寻优，寻优时运用多项式确定的转速函数对故障信号进行等角度采样，并以得到的等角度采样信号的频谱峭度为优化指标；3)由步骤2)得到的最优估计转速函数对故障信号进行等角度采样，并通过包络谱分析得到诊断结论。本方法适用于已安装霍尔传感器的或者不便安装编码器但可安装霍尔传感器的电机的轴承的变转速故障诊断，与传统方法相比抗噪能力更好，同时无需额外安装编码器即可实现精确的故障诊断。

公开(公告)号：CN109738212A

公开(公告)日：2019-05-10

申请号：CN201910069470.6

申请日：2019-01-24

Applicant: 安徽大学

Inventor： 刘方 ,  汪路 ,  刘家庆 ,  刘永斌 ,  陆思良 ,  琚斌 ,  曹正 ,  李国丽

IPC: G01M17/08 ,  G01M13/045

Abstract: 本发明公开了一种以频谱峭度为优化指标的自适应多普勒矫正方法，可应用于高速列车轴承轨边声学检测领域，具体来说是一种以重采样信号的频谱峭度指标为优化指标，通过寻优计算自动识别多普勒矫正所需要的以下参数：列车运行速度v、麦克风到轴承声源运动轨迹所在直线之间的纵向垂直距离r、信号零时刻轴承声源距离麦克风的横向距离x，基于以上自动识别的参数可以实现轨边信号自适应多普勒畸变矫正。本发明提出的自适应多普勒矫正方法除麦克风之外不需要任何外部转感器，与传统的基于时频分析的参数提取方法相比在抗噪能力方面更有优势，同时计算效率也得到了提高，可用于高速列车轴承轨边声学在线检测。

公开(公告)号：CN106769041B

公开(公告)日：2019-02-15

申请号：CN201611203871.9

申请日：2016-12-23

Applicant: 安徽大学

Inventor： 陆思良 ,  王骁贤 ,  赵吉文 ,  刘永斌 ,  刘方

IPC: G01M13/045

Abstract: 本发明公开了一种变转速工况下的永磁同步电机轴承在线故障诊断装置及方法，包括：(1)模数转换器1(1‑5)连接电流探头，等时间间隔采集电流信号，微控制器1(1‑6)对电流信号进行低通滤波和极性转换；(2)计算转换后的单极性电流信号角度并取整，角度每变化1度时，微控制器1(1‑6)产生一个触发信号；(3)微控制器2(1‑7)接收微控制器1产生的触发信号，控制模数转换器2(1‑8)对麦克风进行触发采样，获得轴承声音信号；(4)对角域的轴承信号进行包络解调，计算包络信号的阶次谱，根据故障特征阶次判断轴承故障类型，并在显示屏上显示。本发明具有原理简单，计算量小，非接触测量，能够实现永磁同步电机轴承快速在线诊断的优点。