利用扭振信号诊断动力装置轴系裂纹故障技术研究

摘要

本文针对动力装置轴系的潜在断裂故障，利用扭振信号进行了深入的诊断研究工作。主要研究内容和创新成果如下：　　1.提出了利用扭振信号诊断柴油机曲轴裂纹的方法。对含有变刚度单元的柴油机动力装置进行了扭振计算和模拟试验研究。研究结果表明轴系存在裂纹后，轴系的扭振角位移以及扭振角位移的高谐次分量会增加，特别是扭振角位移的二次谐波增加明显。　　2.提出并实现了联轴器配机时的交变扭矩和恒扭矩的在线测量技术。这种技术可用来反推功率，为轴系功率在线测试提供了新思路。　　3.通过扭振测量得到联轴器承受的交变扭矩，并首次采用这种方法测量了电子调速器齿条的振动状态，为某型联轴器的改进指明了方向。现场试验表明，本文的理论指导是成功的。　　4.研制了国内第一套基于扭振信号的便携式柴油机故障诊断系统，该系统共有两个部分组成，在扭振测量部分中，计数晶振频率达到20MHz。计数频率的提高使得能够测量的精度和转速范围也提高了。　　5.改进了一种电子扭振标定器。这种标定器与国内外同类产品相比，除了转速可变外，还有一些创新之处：齿数可调、输出幅值可调、可以输出每周一个的上死点参考信号。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1本文的工程背景

1.2柴油机故障诊断现状与基本方法

1.3轴系裂纹故障的诊断研究及其发展

1.4本文的主要研究内容

第2章轴系裂纹的动态扭振诊断技术研究

2.1轴系断裂的实例分析

2.2裂纹曲轴时变扭转刚度模型

2.3含时变刚度单元的轴系扭振响应分析

2.4柴油机曲轴裂纹的扭振在线诊断仿真研究

2.5转子轴裂纹的扭振在线诊断试验研究

2.6本章小结

第3章弹性联轴器断裂故障的扭振诊断技术研究

3.1弹性联轴器断裂故障

3.2故障诊断系统设计

3.3A型联轴器的故障诊断

3.4配B型联轴器的机组特性分析

3.5配C型联轴器的机组特性分析

3.6本章小结

第4章扭振监测诊断系统的研制

4.1轴系扭振测量方法及原理

4.2宽转速模拟扭振仪的研制

4.3便携数字式扭振检测系统的研制

4.4电子式扭振标定器的改进

4.5本章小结

结论与展望

参考文献

参加的科研任务与发表论文

致谢