柴油机缸套—活塞组磨损状态的识别研究

发布时间：2020-04-02 08:22

【摘要】： 缸套-活塞组是柴油机的动力源,尽管该组件在柴油机中故障率并不是最高的,然而一旦它出现异常磨损,轻则造成整机性能变差,重则整机报废。因此,对柴油机缸套-活塞组进行状态监测,对于保持柴油机良好的工作状态具有重要意义。 基于以上考虑,本文进行了柴油机缸套-活塞组工作状态识别的研究。首先,本文对机身振动信号和活塞与缸套之间撞击情形进行了分析,建立了二者之间的映射关系,并明确了柴油机机型、运行工况等因素对映射关系的影响;其次,考虑到柴油机机身振动信号是非平稳随机过程,本文主要利用了小波包时频分析方法对机身振动信号进行处理,绘制了小波包三维时频能量图,提出主撞击能量特征参数作为监测缸套-活塞组工作状态的重要依据;再次,本文将遗传算法与神经网络结合,改善了网络性能。在遗传算法初步优化权值的基础上,再进行BP网络的训练和识别,充分利用神经网络的非线性映射能力,实现了柴油机缸套-活塞组工作状态的识别;最后,对不同机型的缸内部件不同的磨损失效形式进行了实验,验证了本文提取特征参数的有效性。 结果表明,振动分析法能在不拆机的前提下准确的识别出柴油机缸套-活塞组的工作状态。该方法简单可靠,具有良好的工程应用前景。
【图文】：

图1一1缸套磨损示意图(a)缸套母线方向(b)缸套圆周方向然而由于人为使用操作和保养不当及自身作业环境的影响，导致缸套一活塞组异常磨损，主要表现为缸套和活塞环的磨损。缸套的异常磨损主要有磨粒磨损、粘着磨损、腐蚀磨损等类型〔6，。当柴油机在不同工况下工作时，，某种磨损类型会起主导作用，有时是几种磨损类型的复合形式。复合磨损时，由于几种磨损形式相互促进的结果，其磨损速度远远大于单一形式的磨损。磨粒磨损是指缸套内壁被硬质细小颗粒刮削而破坏的一种磨损形式，是工程机械柴油机缸套最普遍、最主要的磨损形式。这些磨粒主要来自空气中的灰尘、燃油和润滑油中的杂质、铁屑以及燃烧积炭等硬质颗粒。在活塞的高速运转下，这些坚硬的凸起或微粒造成缸套表面材料的移动或脱落。磨粒磨损的特征表现为缸套内壁沿活塞运动方向有微细的、长短不一的直线形擦痕，严重时会出现较深的刮伤、沟槽。粘着磨损是由于接触表面作相对运动时，因固相焊合作用使材料从一个表面

本文编号：2611700