非穩(wěn)定工況柴油機(jī)軸系故障診斷研究.pdf

1、柴油機(jī)是一種重要的動力裝置，其被廣泛應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)車、船舶、汽車和發(fā)電設(shè)備等領(lǐng)域。柴油機(jī)組的軸系包含眾多部件，對動力設(shè)備的正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用;作為軸系主要組成部分的聯(lián)軸器和減振器，其運(yùn)行狀態(tài)的好壞將直接影響動力設(shè)備的安全性和可靠性;軸系一旦發(fā)生故障，柴油機(jī)組的機(jī)械性能將迅速惡化，影響設(shè)備的正常運(yùn)行，故障嚴(yán)重時還將造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及人身安全。因此，對柴油機(jī)組軸系的運(yùn)行過程進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測并提供故障預(yù)警就具有重要的意義。

2、　　柴油機(jī)組軸系許多故障在穩(wěn)定工況下的征兆表現(xiàn)并不明顯，經(jīng)常不能及時準(zhǔn)確地對軸系進(jìn)行故障特征信號提取和故障診斷。在非穩(wěn)定工況，軸系的瞬時轉(zhuǎn)速和傳遞力矩頻繁變化，與穩(wěn)定工況扭轉(zhuǎn)振動信號相比，非穩(wěn)定工況扭轉(zhuǎn)振動信號蘊(yùn)含了更加豐富的軸系故障信息。故進(jìn)行非穩(wěn)定工況軸系故障診斷技術(shù)研究，對提高柴油機(jī)組故障診斷系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和及時性都具有非常重要的意義。
　　論文以非穩(wěn)定工況軸系扭振計算為基礎(chǔ)，將扭振階次分量和模態(tài)參數(shù)作為特征參數(shù)，利用自組織特

3、征神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對柴油機(jī)軸系部件聯(lián)軸器和減振器故障進(jìn)行了診斷研究。本文編寫程序?qū)_擊響應(yīng)法和階次分析法用于非穩(wěn)定工況軸系扭振計算，即通過單位沖擊響應(yīng)函數(shù)與非穩(wěn)定工況激勵力矩的卷積積分來求得軸系扭振響應(yīng);并將計算結(jié)果與軸系實(shí)測扭振響應(yīng)和TVCA軟件計算結(jié)果進(jìn)行對比，驗(yàn)證了該方法對非穩(wěn)定工況扭振計算的可行性和準(zhǔn)確性。
　　針對傳統(tǒng)頻譜分析法用于非穩(wěn)定信號分析時產(chǎn)生嚴(yán)重“頻率混疊”的問題，本文編寫程序使用基于等角度重采樣的階次分析法對非穩(wěn)定工

4、況柴油機(jī)組軸系扭振響應(yīng)進(jìn)行了試驗(yàn)分析;結(jié)果表明，階次分析法可以正確清晰地分析出非穩(wěn)定工況扭振信號中的階次分量，相比其他分析方法，階次分析法用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械非穩(wěn)定信號分析具有顯著的優(yōu)勢。
　　以某機(jī)車柴油發(fā)電機(jī)組軸系為原型建立當(dāng)量系統(tǒng)模型，使用仿真計算的方法研究了聯(lián)軸器和減振器常見故障導(dǎo)致的剛度阻尼變化對軸系固有模態(tài)參數(shù)和非穩(wěn)定工況扭振響應(yīng)的影響，確定出了對軸系不同故障反應(yīng)敏感的扭振響應(yīng)階次分量和模態(tài)參數(shù)。最后，結(jié)合非穩(wěn)定工況扭振階次分