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客运索道是利用架空钢丝绳和运载工具运送乘客的一种机械运输设施,是八大类特种设备之一。近年来,随着旅游业的快速发展,客运索道的数量迅速增加,目前我国已有一千余条索道投入客运。滚动轴承作为客运索道的重要受力部件,其失效将引起事故的发生和人员的伤亡,但其难以拆卸的特点导致目前尚无成熟有效的检测方法,给索道运行带来巨大的安全隐患。因此,针对客运索道的滚动轴承,迫切需要一种不拆卸的、在役无损检测方法,而声发射技术不仅能满足这一要求,更有对早期故障进行预报的潜力。为此,本文对不同运行状态(正常、故障)滚动轴承的声发射源特性进行研究,初步提出了不同故障的判断方法,为实现客运索道滚动轴承的声发射在线检测及故障诊断奠定了基础。本课题源于“十二五”国家科技支撑计划项目,完成的主要工作及成果有: (1)对新安装的低速运转的无缺陷23138CA型滚动轴承进行了长期声发射监测,分析了声发射信号的统计参数变化规律及典型周期信号特征,发现轴承的运转从磨合到平稳运行经历了三个阶段,伴随RMS峰值信号的出现到消失,平稳阶段的信号特征反应了无缺陷轴承的声发射源特性。 (2)对23138CA型滚动轴承分别设置滚动体故障和内圈故障进行声发射试验,分析了获取信号的参数及频谱特征,发现轴承故障使高频信号明显增多,其RMS历程图具有峰值特征,且两种故障的峰值间隔不同。 (3)观察轴承无缺陷、滚动体故障和内圈故障声发射信号的统计参数变化趋势,经过神经网络参数筛选前后的识别效果验证,提取出有效识别故障的特征参数Hits sum和RMS mean。分析得出轴承无缺陷和故障时特征参数的分布范围及波动幅度,初步提出了轴承故障的判断方法。 (4)对郑州两条客运索道进行现场声发射试验,对比分析了某公园索道两次试验声发射信号的参数特征、频谱特征及特征参数的波动幅度,判定该索道轴承无故障正常运转;对郑州某景区索道的首次试验数据进行分析,得到该索道轴承的声发射信号参数及频谱分布范围、特征参数值等基础数据。