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善測(cè)(天津)科技有限公司位于天津市西青學(xué)府工業(yè)區(qū),于 2015年 7 月份成立,公司注冊(cè)資本 500 萬(wàn),是一家集研發(fā)生產(chǎn)一體的高科技公司。公司提供旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)和健康管理。等產(chǎn)品和服務(wù)。
發(fā)動(dòng)機(jī)葉尖間隙檢測(cè)通常采用的方法有光纖法、電渦流法、微波法、調(diào)頻電容法等等,而本項(xiàng)目是基于調(diào)幅電容法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)葉尖間隙動(dòng)態(tài)檢測(cè)的嘗試,通過(guò)較高頻率的模擬電路及高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來(lái)提取模擬出的葉尖間隙電容上電壓幅度的變化(模擬發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速12000轉(zhuǎn)/分)。 在研究過(guò)程中,通過(guò)設(shè)置在精準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)對(duì)葉尖間隙電容進(jìn)行精準(zhǔn)充放電,然后通過(guò)搭建的信號(hào)提取及調(diào)理電路將間隙電容上電壓的變化量輸出,后端通過(guò)CPLD編寫的邏輯來(lái)控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器、高速存儲(chǔ)器和上位機(jī)接口協(xié)調(diào)工作。 經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)和調(diào)試工作,實(shí)現(xiàn)了對(duì)電容上電壓幅度變化量的提取,論證了調(diào)幅電容法在發(fā)動(dòng)機(jī)葉尖間隙檢測(cè)中可行。然而,為了方便前期的調(diào)試工作,系統(tǒng)模擬部分的控制邏輯是由多個(gè)數(shù)字芯片搭建而成,當(dāng)工作在高頻信號(hào)時(shí),信號(hào)波形有一定失真,這直接導(dǎo)致電容兩端的電壓輸出值與理想值有一定差距。在后期的改進(jìn)中,該部分控制電路與數(shù)模轉(zhuǎn)換器、RAM的控制邏輯一樣應(yīng)被設(shè)計(jì)在CPLD中,由此能大幅提高系統(tǒng)的檢測(cè)精度。改變射流噴氣角度時(shí),90度射流孔氣動(dòng)效率很高、泄漏流量和總壓損失系數(shù)小,但隨著射流角度增加,葉尖氣膜冷效降低,即射流的冷效效果變差。
基于葉尖定時(shí)的旋轉(zhuǎn)葉片振動(dòng)檢測(cè)及參數(shù)辨識(shí)技術(shù)
大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械主要包括航空發(fā)動(dòng)機(jī)、煙氣輪機(jī)、汽輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等,是航空、艦船、電力、石化、冶金等工業(yè)系統(tǒng)廣為應(yīng)用的關(guān)鍵設(shè)備。葉片作為大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的核心部件,是設(shè)備安全運(yùn)行和提高其效率的重要保障。葉片振動(dòng)是導(dǎo)致葉片工作失效的主要原因之一。由于葉尖定時(shí)測(cè)振屬于嚴(yán)重的欠采樣方法,振動(dòng)參數(shù)辨識(shí)相對(duì)困難。本文在課題組多年研究基礎(chǔ)上,主要致力于葉尖定時(shí)振動(dòng)參數(shù)辨識(shí)算法的研究。建立了葉尖定時(shí)測(cè)振模型,通過(guò)理論和仿zhen分析振動(dòng)信號(hào)特點(diǎn),提出了新的葉片振動(dòng)參數(shù)辨識(shí)方法,并通過(guò)大量現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證,取得滿意的結(jié)果。系統(tǒng)基于電容調(diào)幅解調(diào)原理,傳感器安裝于靜止機(jī)匣上,感受葉片掃過(guò)時(shí)的電容變化并轉(zhuǎn)換為電壓輸出,經(jīng)采集模塊及軟件處理后還原實(shí)時(shí)間隙信息。主要內(nèi)容如下:
1、對(duì)旋轉(zhuǎn)葉片進(jìn)行受力分析,建立了整個(gè)葉尖定時(shí)測(cè)振系統(tǒng)模型,包括葉片組模型、激振力模型以及葉尖定時(shí)傳感模型等,是葉尖定時(shí)算法理論研究和仿zhen分析的基礎(chǔ)。通過(guò)仿zhen對(duì)比了恒速和變速下的同步振動(dòng)和異步振動(dòng)信號(hào)特點(diǎn)。
2、討論了不同條件下葉尖定時(shí)振動(dòng)信號(hào)分析處理的難點(diǎn)。對(duì)典型的葉尖定時(shí)算法進(jìn)行了理論推導(dǎo),包括速矢端跡法、雙參數(shù)法、自回歸方法等,分析對(duì)比了各算法優(yōu)缺點(diǎn),為探索欠采樣下的新算法指明方向。
3、提出了基于任意角分布的多傳感器葉片振動(dòng)參數(shù)辨識(shí)新方法。主要針對(duì)變速下同步振動(dòng)、恒速下同步振動(dòng)以及恒速下異步振動(dòng)三種情況分別提出了三種不同的振動(dòng)參數(shù)辨識(shí)方法,并獲得國(guó)家發(fā)明兩項(xiàng)。對(duì)各方法進(jìn)行了詳細(xì)的理論推導(dǎo)及仿zhen分析,其中運(yùn)用了二乘、曲線擬合、全相位FFT以及振動(dòng)倍頻遍歷等算法,能夠準(zhǔn)確辨識(shí)出不同條件下葉片振動(dòng)幅值、頻率、倍頻等參數(shù)。解決了因欠采樣引起的振動(dòng)參數(shù)辨識(shí)不全、不確定性問(wèn)題。設(shè)計(jì)了光纖束式葉尖定時(shí)傳感器,經(jīng)過(guò)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的模擬實(shí)驗(yàn)分析,充分驗(yàn)證了其作為整個(gè)系統(tǒng)的核心部件的實(shí)用性2。
4、討論了傳感器布局對(duì)不同葉尖定時(shí)振動(dòng)參數(shù)辨識(shí)算法的影響。建立傳感器采樣點(diǎn)分布范圍DR這一函數(shù)對(duì)傳感器布局優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)價(jià);利用明顯度(ΔS%)對(duì)振動(dòng)倍頻遍歷結(jié)果進(jìn)行判定。結(jié)合實(shí)際條件,擬出了基于任意角分布的多傳感器布局擇優(yōu)選取方法。
5、在多種旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備上完成了葉片振動(dòng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn),通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)各種葉尖定時(shí)振動(dòng)參數(shù)辨識(shí)算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表明了算法的可行性和有效性。
微型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)以其重量輕、功率大、能量密度高的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用在軍/民用領(lǐng)域,近年來(lái)得到了關(guān)注和發(fā)展?;贏D7746的電容法間隙測(cè)量應(yīng)用系統(tǒng)研究為精準(zhǔn)測(cè)量航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件間隙,針對(duì)電容法間隙測(cè)量進(jìn)行了應(yīng)用研究,重點(diǎn)設(shè)計(jì)了基于可編程電容—數(shù)字轉(zhuǎn)換器AD7746的電容法間隙測(cè)量應(yīng)用系統(tǒng)。微型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸顯著減小帶來(lái)的工作雷諾數(shù)低及較大的葉尖間隙比阻礙了其性能的進(jìn)一步提高,而國(guó)內(nèi)外對(duì)微型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)這方面的研究較少或未見(jiàn)公開(kāi)報(bào)道
葉尖間隙是影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的重要參數(shù),旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙在線實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的有效、安全運(yùn)行至關(guān)重要,也是近幾年國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)?;趯?duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀的分析,本文對(duì)光纖法和電容法進(jìn)行了詳細(xì)研究和論證。光纖法用于測(cè)量環(huán)境較好,溫度較低的壓氣機(jī);電容法用于測(cè)量溫度較高的渦輪機(jī)高壓級(jí)。利用立體視覺(jué)原理、自動(dòng)聚焦技術(shù)和邊緣檢測(cè)算法,設(shè)計(jì)了一套發(fā)動(dòng)機(jī)裝配過(guò)程中葉尖間隙靜態(tài)測(cè)量裝置。
減速機(jī)軸承游隙調(diào)整技巧及測(cè)量的3種方法
軸承游隙的調(diào)整 軸承軸向游隙的調(diào)整。 減速機(jī)軸承游隙調(diào)整技巧及測(cè)量的3種方法 軸承的內(nèi)圈由軸肩進(jìn)行定位,外圈由兩側(cè)的軸承壓蓋進(jìn)行預(yù)緊,軸承的軸向游隙由兩側(cè)軸承壓蓋的預(yù)緊力進(jìn)行調(diào)整,考慮到軸承因發(fā)熱造成游隙減小,軸承的軸向應(yīng)留有一定的游隙,對(duì)于軸承軸向的游隙,國(guó)家無(wú)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 由于軸承孔在墻板上的位置已定,因此總間隙的數(shù)值是確定的,所謂間隙調(diào)整,主要是對(duì)節(jié)點(diǎn)上的錐面間隙和非錐面間隙進(jìn)行分配。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),由于軸的扭轉(zhuǎn)變形及齒輪磨損等原因,錐面間隙趨向于縮小,而非錐面間隙趨向于增大。為保證鼓風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期可靠運(yùn)行,裝配時(shí)可將錐面間隙調(diào)大一點(diǎn),非錐面間隙調(diào)小一點(diǎn)。采用軟齒面齒輪傳動(dòng)時(shí),齒輪磨損較快,一般將錐面間隙取為總間隙的2/3左右,非錐面間隙取為總間隙的1/3左右。當(dāng)齒輪為硬齒面時(shí),齒輪磨損很慢,錐面間隙和非錐面間隙可大致相等。葉尖間隙是影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的重要參數(shù),旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙在線實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的有效、安全運(yùn)行至關(guān)重要,也是近幾年國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。