往复式高压隔膜泵是在管道运输过程中为输送提供动力的装置。单向阀是往复式高压隔膜泵的核心零部件之一。单向阀通过对矿浆的直接接触,对矿浆施加压力从而起到阻流与通流的作用。由于隔膜泵单向阀是典型的往复式机械,具有多激励源、响应相互耦合等工况复杂的特点,其复杂的内部结构导致运行机理分析不够完善。单向阀一旦发生故障,矿浆的输送效率也将受到严重影响,甚至造成隔膜泵整体的损坏。因此,在高压隔膜泵单向阀的故障特征提取是具有实际应用价值的研究方向。本文以高压隔膜泵单向阀振动信号为研究对象,围绕复杂工况下单向阀故障敏感特征筛选的问题展开研究,为单向阀故障敏感特征筛选提取提供了一种评判标准。本文主要做了如下研究:(1)针对单向阀故障初期故障特征不明显的问题,采用小波近似熵与K-均值聚类的单向阀故障特征提取方法。该方法从故障机理角度,利用小波理论将原始信号分解成若干分量,选取出有效分量,然后将不同频带分量的近似熵作为特征参数,将原始信号不够明显的特征在不同频带分量中凸显出来。实验结果表明,该方法使得特征聚类效果得到显著提升。(2)为避免单一特征提取存在一定程度的片面性,采用基于多时域特征与支持向量机的高压隔膜泵单向阀故障诊断方法。该方法以(1)中的研究为基础,进一步丰富特征参数种类,并免去对信号的分解过程。首先对单向阀正常与故障两种状态的振动信号进行分析,针对信号的冲击成分,分别选取单向阀振动信号的三种时域指标:峭度、近似熵及裕度因子;将三种指标作为单向阀特征值输入到诊断模型中。试验结果表明,选取的三种特征能够较好的反应信号冲击成分的相关特性,且识别准确率较高。(3)为说明特征选取的评价标准,进一步筛选出故障敏感特征,本章在(1)、(2)的研究基础之上提出K-均值符号化与粗糙集理论的单向阀故障特征提取方法。该方法充分考虑单向阀的实际工况及工程需求,通过对多种特征参数的符号化处理,达到模糊故障边界的目的。在保证状态识别正确率的情况下属性约简,降低特征维数。试验结果表明,该方法可有效剔除无关特征,提高故障诊断的速度,并可作为特征有效性及敏感度的评价指标。论文通过对单向阀故障特征提取的探索,提出了高压隔膜泵单向阀故障特征提取及敏感特征选取的方法。通过多频带单特征、多特征、特征模糊筛选,分别实现了“特征放大”、“多特征”、“筛选敏感故障特征”的效果,具有一定的实际应用价值。