基于状态智能预警驱动的柴油机IETM关键技术研究与应用

发布时间：2022-01-10 05:11

　　柴油机作为一种关键动力设备,被广泛用于船舶航运、轨道交通、石油化工、能源电力、矿山机械、装备动力等相关行业,在国民经济乃至国防安全领域发挥着极为重要的作用。但由于其部件众多、结构复杂、工况恶劣,极易发生故障。一旦出现恶性故障将会导致停工停产,严重时甚至引发危及人身安全的重大事故。然而,当前柴油机监测报警技术较为落后,故障发生后无法得到精准识别,导致检维修效率低下。通过研究柴油机故障发生机理与对应的特征信号,借助先进算法有效提取特征参数,以实现柴油机典型机械故障的预警与诊断。并将故障诊断与交互式电子技术手册（IETM）技术相结合,实现监测、预警、诊断、维修、维护、管理等综合保障功能的深度融合,从而提升柴油机运行的安全性、可靠性和可用性。本文以大功率柴油机为对象,以提高其典型机械故障预警诊断水平和维修保障能力为目标,通过对典型机械故障机理的深入分析,研究适用于不同种类故障的预警和诊断方法。结合智能诊断算法实现柴油机运行工况的自动识别,提高预警和诊断准确率。最后探索基于故障预警驱动的IETM设计方法与架构。论文各章节主要研究内容如下:首先,综合归纳大功率柴油机典型机械故障类型,理清传统诊断方... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：158 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１＿２各章节研宄内容安排??Ｆｉｇ．１－２?Ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｅａｃｈ?ｃｈａｐｔｅｒ??

惯性力?气体力??▲?［￣１??［￡ｉ＊?ｈ?１活ｉ?ｉ——｜缸头——器ｋ???连杆?丨缸ｉ罩丨１配气机构ｈ??｜飞卜４曲轴｜——运ｈ■＾凸￥轴｜?，油置｜??：?’?！￣￣￣丨?ｃ?ｒ?：个丨???????ｔ???圣轴承丨?｜凸轴承｜???？，???ｊｒ?一．．．．．．．．”?．．．．．」〔??——．，，?—」，???缸体（曲轴箱）?Ｘ—??１?ｒ??油底壳?｜机油泵??１?底座支架?＾??图２－１柴油机主要组成部分配合作用关系图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｒｅｌａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｉｅｓｅｌ９?ｍａｉｎ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ??１７??

?第二章柴油机典型机械故障分类与预警诊断技术???性、非平稳性和循环波动性的特点。而这种特征导致振动信号在时域信号上难以找到??规律，更无法确定各振动冲击对应的物理意义。??＞四冲程柴油机工作循环过程??对于绝大部分舰船或装甲车用大功率柴油机而言，基本都采用四冲程的结构，这??就意味着曲轴旋转两周７２０°，完成一个工作循环，在此期间柴油机要完成吸气一压??缩一排气一做功四个冲程的动作，其工作循环示意如下图２－２所示。相应的在缸盖振??动信号上会产生进气阀开闭、排气阀开闭、燃烧做功等冲击。将时间域转换成角度域，??有利于识别柴油机工作过程中各个冲程内的各关键部件动作，对于分析振动来源，确??定故障类型有重要意义。??排?。进?。气?ｉＱｎ。?排?ｉ？ｎ°?进??气?１８０。?气?１８０。?２?１８０?气?１８０?气??阀＾?？阀＜?？＋？＜?？阀＾?＾?阀??关关?｜?打?打??闭上?闭忑?＆?－ｔ?开下?开上??点点?点点?Ｉ??上一工作?０。?３６０°?下一？丁作??循环冲程?吸气冲程?压缩冲程?｜?做功冲程?排气冲程／２Ｕｊ循环冲程??图２－２四冲程柴油机工作循环过程??Ｆｉｇ．?２－２?Ｗｏｒｋｉｎｇ?ｃｙｃｌｅ?ｏｆ?ｆｏｕｒ?ｓｔｒｏｋｅ?ｄｉｅｓｅｌ?ｅｎｇｉｎｅ??＞角度域转换为时间域的实现过程??由于柴油机各缸设计上的一致性，机组正常运行时，不同工作循环的缸盖振动冲??击波形具有一定相似性，燃烧做功、阀门开启、阀门关闭均会在某个确定角度上产生??冲击。当缸内相关部件出现故障时，振动冲击波形就会发生相应变化。如当发生失火??故障时，燃烧做功冲击就会消失，见图２


本文编号：3580112