旋转系统轴损故障在线检测及预警系统的研究

发布时间：2024-03-12 20:20

　　转轴作为旋转机械系统的核心工件,是传递动力转矩的媒介,由于转轴在冶炼铸造、机械生产环节中可能产生气泡、非金属杂质、划痕、细微裂纹等自身缺陷,并且旋转系统工作在高温潮湿、化学试剂腐蚀的环境中并且长期处于不平衡负载、过载等带载状态,使得转轴极易诱发早期金属疲劳裂纹损伤。一旦转轴裂纹损伤形成,会导致转轴损伤缺陷处产生不平衡的带载状态,如果转轴损伤不能被及时发现,会导致转轴结构失效,发生转轴断裂,产生严重的安全事故。因此,尽早排查轴损故障,预防断轴事故,对生产安全的提高和经济效益的提升有着深远的意义。转轴损伤的早期诊断一直是国内外学者的研究热点,现有的诊断方法分为静态离线检测和动态在线检测方法。静态离线检测需要停机拆机作业,经济代价大,检测效率低,应用的领域十分有限。现有的动态在线检测方法存在检测精度低、干扰大、设备成本高的缺点,限制了动态在线检测在工业场景下的应用。针对现有转轴早期损伤诊断方案的不足,基于转轴是一个弹性圆柱体,在动态传递转矩过程中产生的应变和扭转刚度存在一定关系,本研究提出了一种新型的转轴裂纹轴损故障在线检测方法,并且研制了相应的自动轴损检测与预警系统,对实现裂纹轴损故障裂纹...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1涡轮传动设备转子断轴事故图

安装失误导致的，另一方面，由于转子长时间在交变负荷下运行，转轴工作在高温腐蚀环境下，诱发轴系疲劳裂纹。当转子运行时，如这些疲劳裂纹如不及时发现则裂纹处会产生振动，若与基座振动频率重合则会引发共振，使转子裂纹进一步加深，最终引起转轴断裂的严重后果[2]。1.3旋转系统断轴事故的危....

图1.2航空发动机转子断轴事故图

图1.2航空发动机转子断轴事故图障检测方法的研究现状子裂纹故障监测故障的方法主要分为两大类，一类。离线方法主要有超声检测、射线检测、涡流检测转轴进行静态检测，需要旋转系统进行停机作业，间时长，对工业生产影响较大。在线检测方法主要动态地检测转子的运行状态，实时检测转轴裂纹变。声....

图1.3磁粉检测示意图

图1.3磁粉检测示意图测方法，利用易于穿透物质的x,射线穿透在被测物体时，被测物体的散射能力不同而导致接收器端感应到射线强度不同，检测系统如图1.4气孔、裂纹等缺陷时，射线就容易通过。反之，若混有吸收射线的非金属穿透。通过对接收器端的射线强度分布情况加以辨别来确定缺....

图1.4射线测示意图

本文编号：3926827