Matlab列车轴承信号分析系统设计+源代码(2)
附 录 33
1 绪论
1.1 选题背景及意义
铁路是我国国民经济发展的基础，也是我们老百姓出行的重要交通工具，在运输体系中也发挥着重要的作用，随着近几年的经济的迅速增长，铁路行业也逐步进入了快速发展的时期。自2004年开始至今，全国各地都在迅速的建设高速铁路，先后建成了武广高铁、沪宁高铁、京沪高铁等，随着技术的逐渐成熟，到2014年年底兰新高铁、贵广高铁以及南广高铁也相继开通运营，2015年年初在重庆、成都也开通了高铁线路。经过多年的高速铁路新线建设和既有铁路的高速化改造，中国已经建成了世界上最大规模及最高运营速度的高速铁路网。
我国高速铁路的发展主要包括了两个阶段，第一个阶段是1990年至2007年通过对国外高速铁路技术的引进和吸收，中国铁路经过了吹冰次大提速，是中国铁路逐步走向高速化。第二阶段从2008年至今，主要是以自主创新为主。中国在高速铁路领域的发展和部分发达国家相比，起步晚了20年至30年，但自21世纪以来发展迅速。中国对高速铁路的研究开始于1990年京沪高速铁路构思的提出，随后开始着手惊醒高速铁路的前期研究，但实质性的进展不大。经过科学家们的努力，于1999年秦沈客运专线的建成，使中国进一步加快了铁路客运高速化的进程。经过多年的努力，中国的高速铁路里程已经达到了世界上首位。随着2014年几条高速铁路的建成，中国的高高铁路力中国的铁路网目标又进了一步，中国的高速铁路网包括5中类型“四横四纵”客运专线、城际客运专线、经提速后的既有线、完善路网布局和西部开发性新线，以及海峡西岸铁路。预计在2020年中国运行时速在200公里以上的高速铁路里程将会达到5万公里。
随着高速铁路的发展，中国在20世纪90年代也开始对高速列车进行研究，先后自主研制了中华之星、蓝剑、先锋等时速在200公里左右的高速动车组，为当前运行的和谐号高速列车研究积累了丰富的经验，但是由于一些核心技术的不成熟，列车的稳定性不佳。在2004年我国分别从加拿大的庞巴迪，日本的川崎重工，法国的阿尔斯通以及德国的西门子引进了高速动车组制造的技术，并且逐步的国产化。到目前为止，我国正在运行的高速动车组为CRH系列，其中主要以CRH1型，CRH2型，CRH3型和CRH5型为主。全部列车是动力分散型。在2010年，由中国自主研发的CRH380AL型列车在京沪铁路上运行试验成功，并且各方面性能和指标都符合要求，标志着我国高速列车的技术有向世界迈进了一步。
随着高速列车的发展，各个国家在纷纷在建立自己的高速铁路，由于高速铁路的发展，对于列车运行的安全性就更要提高了，但是最近几年高速铁路的迅速增长，导致多起列车事故的发生。2011年7月23日在中国浙江省温州市甬台温铁路发生追尾事件，导致多人死亡。2013年7月20日西班牙圣地亚哥-德孔波斯特拉高速铁路列车出轨事故的发生，给人们敲响了警钟，是铁道部对列车运行的安全性更加注重，在列车的不断提速的过程中，我们应该对列车的运行状态的检测做到准时准确，对列车存在的潜在故障，及时排除，保障了人们的生命安全和财产安全。
滚动轴承[1]是铁路车辆上最容易危及行车安全的易损件，铁路列车车辆轴承是工作在高速重载情况下的轴承，一方面由于流动体与内、外圈之间的接触应力的反复作用，极易引起疲劳、裂纹、剥蚀、压痕以及断裂胶着、烧伤等各种损坏现象。而另一方面由于设计不合理、安装工艺不过关、轴承工作环境恶劣、载荷的剧烈变化等等，这些缺陷在车辆运行中加剧恶化，造成轴承的状态产生变化，这些变化将直接影响车辆运行的安全性。在高速重载情况下，轴承的异常变化将会加剧，在短时间内可能出现热轴、切轴、燃轴等情况，继而发生重大的事故。滚动轴承作为一个有内外圈、滚动体等基层部件组成的器件，其正常运行离不开各部分的无故障状态。而每个基层部件在运行时均会发出代表当前运行状态的信号，通过分析这些信号，同时预测可呈现的故障信号源信号，进而返回本质找故障发生的原因显得有必要性。对滚动轴承运行时振动信号的采集进行简单的处理，然后运用相关的分析方法，进行深入的分析，再根据分析的结果进行相应的处理达到滚动轴承故障判别的目的，从而对滚动轴承进行故障检测。