基于聲壓-振動(dòng)的渦輪轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)故障診斷與評(píng)價(jià).pdf

1、渦輪增壓器具有節(jié)能與環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，因此在工程實(shí)踐中的應(yīng)用越來越廣泛。但是由于設(shè)備材料性能、設(shè)計(jì)加工等種種原因，經(jīng)常出現(xiàn)不對(duì)中、不平衡和油膜振蕩等現(xiàn)象，會(huì)影響系統(tǒng)正常工作，產(chǎn)生過多的噪聲污染，甚至可能導(dǎo)致重大事故的發(fā)生，造成損失。根據(jù)旋轉(zhuǎn)機(jī)械關(guān)鍵設(shè)備安全運(yùn)行的保障水平和預(yù)知維護(hù)的需求，以及現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的主要研究領(lǐng)域，本文以渦輪軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為研究對(duì)象，開展基于聲壓-振動(dòng)的渦輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障診斷方法研究，主要研究工作包括:

2、　　1)進(jìn)行了渦輪轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)非線性動(dòng)特性研究?；诹黧w動(dòng)力學(xué)、湍流模型和流固耦合理論，建立了葉輪三維實(shí)體模型，設(shè)定了流固耦合邊界條件，分析了渦輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不同轉(zhuǎn)速和相應(yīng)壓力條件下的流場(chǎng)特性，得到了流固耦合條件下的葉輪壓力、應(yīng)變等分布特性。結(jié)果表明:不同轉(zhuǎn)速和流體場(chǎng)工作條件，會(huì)影響系統(tǒng)的固有屬性（固有頻率以及振型等），導(dǎo)致系統(tǒng)聲場(chǎng)分布發(fā)生變化，甚至引起系統(tǒng)失穩(wěn)等。
　　2)進(jìn)行了基于聲壓-振動(dòng)的渦輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障診斷方法研究。在分析聲

3、壓信號(hào)的A計(jì)權(quán)修正、主觀聲壓評(píng)價(jià)，振動(dòng)信號(hào)的振動(dòng)烈度和中值頻率特性、互功率譜分析、振動(dòng)相圖分形維數(shù)后，將聲壓和振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行信息融合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)渦輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)行過程的狀態(tài)分析。結(jié)果表明，該方法能夠更加細(xì)致地分析渦輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)及故障診斷，有利于提高狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷智能化程度。
　　3)進(jìn)行了渦輪轉(zhuǎn)子故障診斷系統(tǒng)構(gòu)建與研究。運(yùn)用設(shè)計(jì)模式思想構(gòu)建了渦輪轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng);實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集存儲(chǔ)聲壓、振動(dòng)等信號(hào)，能完成恒定轉(zhuǎn)速下單組數(shù)

4、據(jù)和不同轉(zhuǎn)速下多組數(shù)據(jù)診斷分析，包括時(shí)域分析、功率譜分析、中值頻率分析、互功率譜分析、瀑布圖分析、轉(zhuǎn)速分析、主觀聲壓評(píng)價(jià)以及基于聲壓-振動(dòng)信息融合的總體工作狀態(tài)評(píng)價(jià)和報(bào)告生成等功能。
　　4)開展了相關(guān)試驗(yàn)研究。對(duì)渦輪轉(zhuǎn)子進(jìn)行40000-90000rpm轉(zhuǎn)速條件下數(shù)據(jù)采集與分析，進(jìn)行相關(guān)理論與方法的驗(yàn)證。結(jié)果表明，通過基于聲壓-振動(dòng)建立的渦輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障診斷能準(zhǔn)確真實(shí)地反映系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，并且在某種程度上實(shí)現(xiàn)渦輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的檢測(cè)與分析