基于振動(dòng)信號(hào)的軸流壓縮機(jī)葉片缺陷檢測(cè)研究.pdf

1、軸流壓縮機(jī)在石油化工、冶金等工業(yè)部門(mén)占有越來(lái)越重要的地位，對(duì)軸流壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)也提出了更新更高的要求。葉片作為軸流壓縮機(jī)的核心部件其安全可靠性就顯得尤為重要。而葉片的故障，其原因是多方面的，但主要原因是振動(dòng)，尤其是共振引起的葉片的疲勞斷裂。雖然一般設(shè)計(jì)葉片時(shí)，固有頻率都會(huì)避開(kāi)壓縮機(jī)或葉片的諧振頻率，但由于制造和裝配方面的原因，導(dǎo)致實(shí)際葉片與設(shè)計(jì)時(shí)的狀態(tài)存在一定差異，使得葉片的固有頻率與激勵(lì)頻率相近，引起葉片的共振。葉片的振動(dòng)是在激

2、勵(lì)頻率下各頻率振動(dòng)的綜合，但共振時(shí)，葉片工作環(huán)境最惡劣。所以，本文主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)葉片的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行研究，進(jìn)而進(jìn)一步研究葉片動(dòng)態(tài)特性對(duì)葉片損傷的影響來(lái)最大限度地減少機(jī)械故障產(chǎn)生，減少維護(hù)時(shí)間，避免災(zāi)難性的事故發(fā)生。
　　本文模擬的有缺陷的葉片為研究對(duì)象，通過(guò)采用小波變換方法和試驗(yàn)?zāi)B(tài)方法對(duì)其進(jìn)行了缺陷位置的識(shí)別和缺陷程度的初步量化，通過(guò)這兩種方法研究有無(wú)缺陷時(shí)葉片的動(dòng)態(tài)特性變化。主要工作如下：
　　(1)搭建振動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、

3、選取實(shí)驗(yàn)參數(shù)、擬定實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)采集實(shí)驗(yàn)，對(duì)采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)分析處理。
　　(2)對(duì)缺陷葉片進(jìn)行模態(tài)實(shí)驗(yàn)分析，選取模態(tài)參數(shù)葉片的前四階頻率和振型，分析缺陷位置、大小不同時(shí)，模態(tài)參數(shù)的變化;并采用COMAC系數(shù)法對(duì)缺陷的位置與程度進(jìn)行判定。
　　(3)實(shí)驗(yàn)小波分析部分，對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行多尺度分析后，通過(guò)小波系數(shù)圖中小波系數(shù)模極大值點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)間與距離的關(guān)系可以準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷位置的定位（缺陷在葉片振型節(jié)線處時(shí)不能定位）