【摘要】：沖擊特征是柴油機振動信號相對其他旋轉(zhuǎn)設(shè)備信號的最典型特征:振動激勵源眾多,振動響應(yīng)與沖擊傳遞過程復(fù)雜,健康狀態(tài)的柴油機信號特征可能與其他設(shè)備如軸承嚴重故障時的信號特征相似。傳統(tǒng)監(jiān)測診斷方法對柴油機振動沖擊的識別效果不佳,對沖擊物理意義與傳遞規(guī)律研究不足。沖擊特征的物理意義蘊含著豐富的零部件行為及機組運行狀態(tài)信息,對柴油機典型故障的監(jiān)測診斷作用關(guān)鍵。(1)本文首先采用AVL和ADAMS軟件分別對柴油機燃燒壓力、缸蓋燃燒振動沖擊以及氣門運動沖擊特征進行仿真研究,得到失火故障缸內(nèi)壓力特征、缸內(nèi)燃燒沖擊振動響應(yīng)與傳遞特征以及氣門間隙異常故障沖擊的理論特征;(2)研究柴油機振動信號沖擊特征的識別與提取算法。提出基于多算法聯(lián)合優(yōu)化的柴油機振動信號包絡(luò)提取算法——求包絡(luò);進一步提出基于包絡(luò)統(tǒng)計特征的沖擊相位識別方法——提沖擊;進一步提出基于沖擊傳遞特征的沖擊來源識別方法——找振源,對振動沖擊的位置、能量與來源等特征進行算法識別;(3)通過模擬實驗與工程項目對三類典型故障的診斷方法進行研究。首先定義柴油機缸蓋振動能量譜融合狀態(tài)信息,提出基于RNN深度學(xué)習(xí)的柴油機工況識別方法——確定故障診斷的工況狀態(tài),進一步分別提出基于沖擊響應(yīng)特征的失火故障診斷方法、基于沖擊來源識別的撞缸故障診斷方法和基于沖擊特征的氣門間隙異常故障診斷方法,方法得到了實驗與現(xiàn)場的驗證。
【圖文】：

機型各異，激勵成分復(fù)雜且數(shù)量眾多、傳遞特性難以測量、邊界條件和實時逡逑工況多變。柴油機的振動激勵源主要有：作用于連桿的活塞往復(fù)慣性力、作用于缸頭逡逑與活塞的氣體力以及作用于缸頭的氣門落座力等，振動傳遞路徑如圖２－１：逡逑往復(fù)慣性力邋氣體力邋氣門落座力逡逑ＬＪ￣ＬＴＨ，￣￣￣，逡逑缸套ｐ｜活塞｜邐—｜缸頭］？￣￣￣￣ｊ噴油器卜—逡逑＇邋ｒ邐ｒ邋，邐邐邐逡逑連桿］邐１１己氣機構(gòu)ｈ逡逑—￣ｒ￣￣一邐＂邐Ｉ逡逑，（邐，邋ｒＪＬ１邋，邋Ｉ邋，逡逑｜飛輪ｐ曲軸｜——正時輪系ｈ凸輪軸｜邐｜噴油泵逡逑軸承｜邐｜ｉＥ時齒輪箱ｊ邋｜凸輪軸軸承｜逡逑，１邋ｉ邋１邋Ｉ邋＇邐１邋，逡逑缸體（曲軸箱）邐—逡逑邐邋邐邋邐邐邐逡逑油底究邐機油泵逡逑￣￣邐底座支架逡逑圖２－１柴油機主要激勵源與振動傳遞路徑逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｄｉｅｓｅｌ邋ｅｎｇｉｎｅ邋ｍａｉｎ邋ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ邋ｓｏｕｒｃｅ邋ａｎｄ邋ｖｉｂｒａｔｉｏｎ邋ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ邋ｐａｔｈ逡逑本文選取其中重要的燃燒激勵和氣門激勵作為建模仿真的研究對象。而在對柴油逡逑機振動特性進行研究時

逡逑如圖２－２，建立柴油機模型：ＳＢ１和ＳＢ２分別為進、排氣系統(tǒng)邊界，Ｃ０１為中冷逡逑器，ＰＬ１為進氣總管，Ｃ１－Ｃ１２為１２個氣缸元件，ＰＬ２與ＰＬ３為Ａ、Ｂ列排氣總管，逡逑ＴＣ１為渦輪增壓器，ＭＰ１－ＭＰ６為觀測點。Ｅ１為柴油機整體屬性設(shè)置模塊，，可設(shè)置各逡逑缸點火順序，曲軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)。根據(jù)柴油機元件實測參數(shù)和軟件官方推薦經(jīng)驗值對各逡逑元件模型進行標(biāo)定。逡逑２．２．２仿真壓力結(jié)果分析逡逑由于柴油機是富氧燃燒，轉(zhuǎn)速一定時，輸出扭矩的變化可以轉(zhuǎn)化為整機功率的變逡逑化，即循環(huán)供油量變化。在ＡＶＬ－ＢＯＯＳＴ中設(shè)置柴油機Ｉ５００ｒｐｍ的額定轉(zhuǎn)速不變，通逡逑過改變缸內(nèi)循環(huán)耗油量，分別模擬空載、２５％負荷、５０％負荷、７５％負荷和１００％滿負逡逑荷工況下的氣缸內(nèi)燃燒壓力信號。逡逑實驗所用柴油機的額定工況下每小時耗油量約為８１１４２ｇ。經(jīng)過換算估計，在逡逑ＢＯＯＳＴ軟件中設(shè)置額定工況下
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TK428

【參考文獻】

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本文編號：2621708