基于狀態(tài)智能預(yù)警驅(qū)動的柴油機IETM關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用
發(fā)布時間:2022-01-10 05:11
柴油機作為一種關(guān)鍵動力設(shè)備,被廣泛用于船舶航運、軌道交通、石油化工、能源電力、礦山機械、裝備動力等相關(guān)行業(yè),在國民經(jīng)濟乃至國防安全領(lǐng)域發(fā)揮著極為重要的作用。但由于其部件眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工況惡劣,極易發(fā)生故障。一旦出現(xiàn)惡性故障將會導(dǎo)致停工停產(chǎn),嚴重時甚至引發(fā)危及人身安全的重大事故。然而,當(dāng)前柴油機監(jiān)測報警技術(shù)較為落后,故障發(fā)生后無法得到精準(zhǔn)識別,導(dǎo)致檢維修效率低下。通過研究柴油機故障發(fā)生機理與對應(yīng)的特征信號,借助先進算法有效提取特征參數(shù),以實現(xiàn)柴油機典型機械故障的預(yù)警與診斷。并將故障診斷與交互式電子技術(shù)手冊(IETM)技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)監(jiān)測、預(yù)警、診斷、維修、維護、管理等綜合保障功能的深度融合,從而提升柴油機運行的安全性、可靠性和可用性。本文以大功率柴油機為對象,以提高其典型機械故障預(yù)警診斷水平和維修保障能力為目標(biāo),通過對典型機械故障機理的深入分析,研究適用于不同種類故障的預(yù)警和診斷方法。結(jié)合智能診斷算法實現(xiàn)柴油機運行工況的自動識別,提高預(yù)警和診斷準(zhǔn)確率。最后探索基于故障預(yù)警驅(qū)動的IETM設(shè)計方法與架構(gòu)。論文各章節(jié)主要研究內(nèi)容如下:首先,綜合歸納大功率柴油機典型機械故障類型,理清傳統(tǒng)診斷方...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:158 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1_2各章節(jié)研宄內(nèi)容安排??Fig.1-2?Research?content?arrangement?of?each?chapter??
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?第二章柴油機典型機械故障分類與預(yù)警診斷技術(shù)???性、非平穩(wěn)性和循環(huán)波動性的特點。而這種特征導(dǎo)致振動信號在時域信號上難以找到??規(guī)律,更無法確定各振動沖擊對應(yīng)的物理意義。??>四沖程柴油機工作循環(huán)過程??對于絕大部分艦船或裝甲車用大功率柴油機而言,基本都采用四沖程的結(jié)構(gòu),這??就意味著曲軸旋轉(zhuǎn)兩周720°,完成一個工作循環(huán),在此期間柴油機要完成吸氣一壓??縮一排氣一做功四個沖程的動作,其工作循環(huán)示意如下圖2-2所示。相應(yīng)的在缸蓋振??動信號上會產(chǎn)生進氣閥開閉、排氣閥開閉、燃燒做功等沖擊。將時間域轉(zhuǎn)換成角度域,??有利于識別柴油機工作過程中各個沖程內(nèi)的各關(guān)鍵部件動作,對于分析振動來源,確??定故障類型有重要意義。??排?。進?。氣?iQn。?排?i?n°?進??氣?180。?氣?180。?2?180?氣?180?氣??閥^??閥<??+?<??閥^?^?閥??關(guān)關(guān)?|?打?打??閉上?閉忑?&?-t?開下?開上??點點?點點?I??上一工作?0。?360°?下一?丁作??循環(huán)沖程?吸氣沖程?壓縮沖程?|?做功沖程?排氣沖程/2Uj循環(huán)沖程??圖2-2四沖程柴油機工作循環(huán)過程??Fig.?2-2?Working?cycle?of?four?stroke?diesel?engine??>角度域轉(zhuǎn)換為時間域的實現(xiàn)過程??由于柴油機各缸設(shè)計上的一致性,機組正常運行時,不同工作循環(huán)的缸蓋振動沖??擊波形具有一定相似性,燃燒做功、閥門開啟、閥門關(guān)閉均會在某個確定角度上產(chǎn)生??沖擊。當(dāng)缸內(nèi)相關(guān)部件出現(xiàn)故障時,振動沖擊波形就會發(fā)生相應(yīng)變化。如當(dāng)發(fā)生失火??故障時,燃燒做功沖擊就會消失,見圖2
本文編號:3580112
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:158 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1_2各章節(jié)研宄內(nèi)容安排??Fig.1-2?Research?content?arrangement?of?each?chapter??
慣性力?氣體力??▲?[ ̄1??[£i*?h?1活i?i——|缸頭——器k???連桿?丨缸i罩丨1配氣機構(gòu)h??|飛卜4曲軸|——運h■^凸¥軸|?,油置|??:?’?。?c?r?:個丨???????t???圣軸承丨?|凸軸承|????,???jr?一........”?.....」〔??——.,,?—」,???缸體(曲軸箱)?X—??1?r??油底殼?|機油泵??1?底座支架?^??圖2-1柴油機主要組成部分配合作用關(guān)系圖??Fig.?2-1?Relation?diagram?of?interaction?of?diesel9?main?components??17??
?第二章柴油機典型機械故障分類與預(yù)警診斷技術(shù)???性、非平穩(wěn)性和循環(huán)波動性的特點。而這種特征導(dǎo)致振動信號在時域信號上難以找到??規(guī)律,更無法確定各振動沖擊對應(yīng)的物理意義。??>四沖程柴油機工作循環(huán)過程??對于絕大部分艦船或裝甲車用大功率柴油機而言,基本都采用四沖程的結(jié)構(gòu),這??就意味著曲軸旋轉(zhuǎn)兩周720°,完成一個工作循環(huán),在此期間柴油機要完成吸氣一壓??縮一排氣一做功四個沖程的動作,其工作循環(huán)示意如下圖2-2所示。相應(yīng)的在缸蓋振??動信號上會產(chǎn)生進氣閥開閉、排氣閥開閉、燃燒做功等沖擊。將時間域轉(zhuǎn)換成角度域,??有利于識別柴油機工作過程中各個沖程內(nèi)的各關(guān)鍵部件動作,對于分析振動來源,確??定故障類型有重要意義。??排?。進?。氣?iQn。?排?i?n°?進??氣?180。?氣?180。?2?180?氣?180?氣??閥^??閥<??+?<??閥^?^?閥??關(guān)關(guān)?|?打?打??閉上?閉忑?&?-t?開下?開上??點點?點點?I??上一工作?0。?360°?下一?丁作??循環(huán)沖程?吸氣沖程?壓縮沖程?|?做功沖程?排氣沖程/2Uj循環(huán)沖程??圖2-2四沖程柴油機工作循環(huán)過程??Fig.?2-2?Working?cycle?of?four?stroke?diesel?engine??>角度域轉(zhuǎn)換為時間域的實現(xiàn)過程??由于柴油機各缸設(shè)計上的一致性,機組正常運行時,不同工作循環(huán)的缸蓋振動沖??擊波形具有一定相似性,燃燒做功、閥門開啟、閥門關(guān)閉均會在某個確定角度上產(chǎn)生??沖擊。當(dāng)缸內(nèi)相關(guān)部件出現(xiàn)故障時,振動沖擊波形就會發(fā)生相應(yīng)變化。如當(dāng)發(fā)生失火??故障時,燃燒做功沖擊就會消失,見圖2
本文編號:3580112
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