离心式压缩机叶片裂纹检测试验研究

发布时间：2017-03-29 05:02

  本文关键词：离心式压缩机叶片裂纹检测试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：压缩机通过叶轮对气体做功从而产生高压气体,是石化等行业的核心设备,随着生产力的增加压缩机的需求量越来越大,并且压缩机工作环境越来越复杂,然而压缩机叶片的断裂故障却时有发生,因而在叶片断裂之前,对叶片裂纹进行预警可以有效地减少因叶片裂纹而产生的故障与经济损失。本文主要对叶片裂纹测试进行研究,分别对压缩机压叶片振动进行了应变测试、压力脉动测试模态测试与叶尖定时实验,同时进行了叶片裂纹的预警方法以及辨别标准的研究,开发了基于Labview平台的叶尖定时测量系统。(1)首先在压缩机半开式叶轮的叶片上制造了一个模拟裂纹,并对裂纹叶片以及正常叶片进行了应变测试,’通过对比应变数据,得到了裂纹叶片区别于正常叶片在应变方面的具体表现形式,即得到了有关叶片裂纹的故障频率。(2)对安装有故障叶轮的压缩机进行了压力脉动测试,针对压力脉动数据噪声大,叶片裂纹频率不明显的情况,分别对压力脉动数据进行了经验模式分解和平方包络处理,得到了叶片裂纹故障频率,与叶片应变数据对应。(3)对压缩机有故障叶轮进行了模态实验,通过对模态数据分析,获得了裂纹叶片与正常叶片在相同激励下的不同表现形式,既裂纹叶片有更大的振动幅值。(4)对安装有故障叶轮的压缩机进行了叶尖定时测试,并对叶尖定时技术的测量精度以及因转速传感器随机壳振动所引起的测量误差进行了分析与改进,通过数据处理获得了每个叶片非整阶次振动的幅值。通过对比发现故障叶片的非整阶次振动幅值比正常叶片的非整阶次振动幅值大,此结果与模态实验一致。(5)对基于叶尖定时的压缩机叶片振动测试系统进行了编写,该系统的编程软件为Labview编程软件,并对该系统的测量的准确性进行了实验验证。
【关键词】：压缩机叶片裂纹 非整阶次振动 叶尖定时 压力脉动 叶片模态测试
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH452
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 论文的选题背景与意义9-10
• 1.2 本课题国内外研究现状10-13
• 1.2.1 叶片应变测试10
• 1.2.2 叶尖定时测试10-12
• 1.2.3 叶片裂纹的其他相关测试12-13
• 1.3 论文的研究内容与结构安排13-15
• 2 基于压力脉动信号的压缩机叶片裂纹检测研究15-35
• 2.1 离心式压缩机叶片应变测试15-20
• 2.1.1 试验台介绍15-17
• 2.1.2 离心式压缩机叶片应变试验17-19
• 2.1.3 应变数据处理19-20
• 2.2 基于应力测试的压缩机叶片裂纹检测20-34
• 2.2.1 压力脉动数据处理22-24
• 2.2.2 平方包络相关理论24-28
• 2.2.3 基于平方包络处理的压力脉动数据分析28-29
• 2.2.4 经验模式分解相关理论29-30
• 2.2.5 基于经验模式分解的压力脉动数据分析30-34
• 2.3 本章小结34-35
• 3 叶尖定时技术相关理论研究35-45
• 3.1 叶尖定时技术基本理论35-37
• 3.2 基于叶尖定时技术的叶片非整阶次振动幅值获取37-39
• 3.3 基于叶尖定时技术的叶片非整阶次振动频率获取39-44
• 3.3.1 旋转不变子空间(Esprit)算法原理39-42
• 3.3.2 旋转不变子空间(Esprit)算法改进及验证42-44
• 3.4 本章小结44-45
• 4 基于叶尖定时信号的压缩机叶片裂纹检测研究45-67
• 4.1 压缩机叶轮模态测试45-58
• 4.1.1 模态相关理论方法45-50
• 4.1.2 模态试验50-55
• 4.1.3 模态试验数据处理55-58
• 4.2 叶尖定时技术测量精度分析58-59
• 4.3 叶尖定时技术测量误差分析59-64
• 4.4 叶尖定时试验64
• 4.5 数据处理64-66
• 4.6 本章小结66-67
• 5 叶尖定时测量系统开发67-74
• 5.1 Labview编程软件介绍67
• 5.2 PCI6602介绍67-68
• 5.3 叶尖定时测量系统程序编写68-72
• 5.4 叶尖定时测量系统应用72-73
• 5.5 本章小结73-74
• 结论74-76
• 参考文献76-80
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况80-81
• 致谢81-82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 张玉贵;段发阶;方志强;李帅;欧阳涛;叶声华;石小江;;速矢端迹法分析叶片同步振动幅值的方法研究[J];传感技术学报;2007年09期

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本文编号：273701