利用瞬时转速和扭振信号诊断柴油机故障的应用研究

发布时间：2017-05-21 19:30

  本文关键词：利用瞬时转速和扭振信号诊断柴油机故障的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为提高柴油机动力装置的安全性和可靠性,满足现代预防维修制度和自动化系统的要求,对柴油机进行状态监测和故障诊断具有十分重要的意义。柴油机是一种典型的往复式动力机械,结构复杂决定了对其进行状态监测与故障诊断的困难性。本文进行了利用瞬时转速和轴系扭振信号监测柴油机状态的研究,开发了柴油机轴系扭振测试系统。主要研究内容包括: 1、进行了瞬时转速测量原理的研究,介绍了几种测量瞬时转速的方法,分析了影响瞬时转速测量精度的主要因素,如齿轮分度和采样频率等,探讨了采用齿平均、滤波、整周期平均等方法来提高瞬时转速的测量精度。 2、进行了扭转振动测量原理的研究,介绍了几种测量扭转振动的方法,分析了影响扭转振动测量精度的因素,如轴系横向振动和传感器精度等,探讨了安装双传感器、采用光电编码器等方法来提高扭转振动的测量精度。 3、在分析柴油机动力学特性的基础上,建立了简化的瞬时转速模拟计算模型,开发了相应的仿真计算软件,分析了螺旋桨对瞬时转速的影响,通过柴油机瞬时转速的模拟计算分析和实测信号的分析处理,定义了三个用于柴油机故障诊断的特征参数,利用这些瞬时转速特征参数能够准确的判断柴油机是否有故障及找出故障缸。 4、进行了利用扭振信号诊断柴油机故障的研究,试验表明:当柴油机发生漏油故障时,低谐次振幅值会大幅度增加。在虚拟仪器平台LabVIEW上研制了扭转振动测试系统,描述了该系统的总体框架、测试方案、软硬件和实现技术,可实现柴油机扭振状态的在线监测。 在进行理论研究的同时,完成了试验研究和测量工作,验证了上述诊断方法与测试系统的有效性和工程实用性。
【关键词】：柴油机 瞬时转速 扭转振动 状态监测
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TK428
【目录】：

• 第1章 绪论8-12
• 1．1 研究的目的与意义8-9
• 1．2 国内外发展现状9-11
• 1．3 研究方案11-12
• 1．3．1 课题来源11
• 1．3．2 研究的主要内容11-12
• 第2章 瞬时转速的测量原理与方法12-24
• 2．1 瞬时转速的测量方法12-14
• 2．2 瞬时转速测量系统14-19
• 2．2．1 磁电法瞬时转速测量原理14
• 2．2．2 瞬时转速测量系统14-15
• 2．2．3 瞬时转速信号的提取15-16
• 2．2．4 瞬时转速信号的处理16-19
• 2．3 瞬时转速测量的影响因素分析19-23
• 2．3．1 齿轮分度的影响20
• 2．3．2 采样频率的影响20-22
• 2．3．3 气缸最大压力不均匀性的影响22
• 2．3．4 环境因素的影响22-23
• 2．4 提高瞬时转速测量精度的方法23-24
• 第3章 扭转振动的测量原理与方法24-35
• 3．1 扭转振动的测量方法24-26
• 3．1．1 模拟式扭振仪24-25
• 3．1．2 数字式扭振仪25-26
• 3．1．3 软件扭振仪26
• 3．2 影响扭转振动测量精度的因素26-28
• 3．2．1 轴系横振对扭振测试的影响26-27
• 3．2．2 传感器的精度27
• 3．2．3 转速波动27
• 3．2．4 计数器位数与晶振频率对数字扭振仪精度的影响27-28
• 3．3 ANZT型扭振仪测量扭振28-35
• 3．3．1 ANZT型扭振仪的基本原理28-29
• 3．3．2 扭振测试结果及分析29-35
• 第4章 瞬时转速的仿真计算分析35-52
• 4．1 柴油机瞬时转速诊断模型的建立35-39
• 4．1．1 曲柄连杆机构的瞬时转动惯量及扭矩分析35-37
• 4．1．2 柴油机瞬时转速诊断模型的建立37-39
• 4．2 基于瞬时转速诊断模型的计算方法39-40
• 4．3 瞬时转速仿真计算结果及分析40-45
• 4．3．1 4135G型柴油机主要参数40-41
• 4．3．2 计算方案41
• 4．3．3 计算结果41-45
• 4．3．4 仿真计算结果与试验结果的分析比较45
• 4．4 瞬时转速分析法在柴油机故障诊断中的应用45-49
• 4．4．1 故障的模拟45-47
• 4．4．2 瞬时转速特征参数的提取47-49
• 4．5 实船瞬时转速仿真计算结果及分析49-52
• 第5章 基于 LabVIEW的扭转振动测量系统的开发52-61
• 5．1 系统总体框架52-53
• 5．2 系统测试方案53
• 5．3 系统软硬件53-54
• 5．3．1 系统硬件53-54
• 5．3．2 系统软件54
• 5．4 系统测试结果54-61
• 5．4．1 系统原理54-55
• 5．4．2 系统标定55-56
• 5．4．3 系统计算结果56-61
• 第6章 总结与展望61-63
• 6．1 总结61
• 6．2 展望61-63
• 参考文献63-66
• 致谢66-67
• 攻读硕士期间发表的论文67

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