机车转向架作为机车的重要组成部件,在对机车维修时,需要对转向架分解检修。为检验机车转向架齿轮箱维修质量和轴承可靠性,需在跑合实验台进行跑合试验,以此模拟转向架的实际运行情况。本文提出一种基于声音信号的转向架维修质量定量评估方法。对声音信号进行降噪并提取多特征值,利用高斯混合模型实现转向架的异常检测;采用频带平均峭度的谱峭度方法进行转向架的故障诊断,并提出了转向架轴承可靠性和齿轮箱维修质量评估指标。本课题以机车转向架齿轮箱维修质量和轴承可靠性为研究对象,结合转向架跑合试验的监测、评估和需求现状,主要研究内容包括:(1)了解现阶段机车转向架维修质量定量评估手段的不足;研究转向架轴承及齿轮箱等关键结构常见失效形式、失效特征以及声音信号来源;(2)研究基于声音信号的机车转向架维修质量定量评估方法。研究信号降噪、特征提取、异常检测、故障诊断和维修质量等级评估。研究转向架声音信号特点、降噪方法和多特征提取;研究基于高斯混合模型的转向架异常检测方法;研究基于改进谱峭度的转向架故障诊断方法;研究制定转向架轴承可靠性和齿轮箱维修质量的评估指标。根据研究成果,提出了一种小波包分析、高斯混合模型以及改进谱峭度方法相结合的转向架评估方法—基于声音信号的转向架维修质量定量评估方法。采用轴承故障模拟实验台进行不同故障等级运行试验,验证了方法的可行性;(3)搭建现场机车转向架跑合试验监测及维修质量等级评估系统,并采用本课题所提方法进行信号处理,实现机车转向架跑合试验的实时监测、故障诊断和维修质量等级评估。