[發明專利]一種轉子瞬態信號分析方法

有效

• 申請號: 200910143222.8
• 申請日: 2009-05-21
• 公開（公告）號: CN101561312A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 陳宏;韓捷;董辛旻;郝偉
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: G01H11/06
• 分類號: G01H11/06;G01M13/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳 浩

1.一種轉子瞬態信號分析方法，其特征在于，該方法的步驟如下：

1)在轉子截面布置兩只互相垂直的電渦流位移傳感器，采集轉子相對于軸承座的振動信號，電渦流位移傳感器方向由X到Y的方向應與轉子轉動方向一致，采用等轉速信號采集并用鍵相信號進行同步整周期采樣；

2)對采集的信號進行抗混濾波、低通濾波，去掉不必要的干擾噪聲信號；

3)進行主振矢、振矢比、振矢角、矢相位計算，采用復FFT變換，利用一次FFT計算同時獲得主振矢、振矢比、振矢角、矢相位這些特征參數；

4)畫上述各特征參數相對于轉速的關系圖；

5)以主振矢圖表達單一頻率下的測點振動強度變化，用振矢比圖表示測點單一頻率渦動軌跡的橢圓度變化，用振矢角圖表示最大振動方向的變化，用矢相位圖表示振動矢量與參考相位點的變化；

其中，主振矢用來表示橢圓的長半軸，等于正進動圓半徑與反進動圓半徑之和，主振矢表示單一頻率下轉子振動響應的強度，在啟停機分析中，主振矢圖用來描述單一頻率下測點振動強度隨轉速的變化規律，如果表示成主振矢隨負荷、流量、壓力參數變化曲線，則主振矢圖描述系統的振動強度隨負荷、流量、壓力參數的變化規律；

其中，振矢比等于副振矢與主振矢之商，用來描述單一頻率渦動軌跡的橢圓度，其取值范圍為[-1，1]，當振矢比為0時，轉子渦動軌跡退化為一條直線，直線的長度為主振矢的2倍，當振矢比為-1時，轉子渦動軌跡為一與轉速方向相反的圓，當振矢比為1時，轉子渦動軌跡為一與轉速方向相同的圓，當振矢比取值位于(0，1)之間時，數值越大，表示橢圓越接近于圓，運動方向為正向渦動，當振矢比取值位于(-1，0)之間時，絕對值越大，表示橢圓越接近于圓，運動方向為反向渦動，振矢比圖用于表示成振矢比隨轉速、負荷、流量、壓力參數變化的規律；

其中，振矢角表示主振矢與X方向傳感器方向的夾角，代表振動最大的方向，振矢角僅與系統本身的固有特性有關，與激振力的幅值、相位無關，跟蹤振矢角的變化用于判斷系統固有特性的變化；

其中，矢相位表示主振矢與參考相位方向的夾角，矢相位既與系統本身固有特性有關，也與激振力有關；

其中，來自兩個互相垂直通道的信號，以及主振矢、振矢比、振矢角、矢相位與上述兩個互相垂直通道的信號中的單通道信號之間的關系如式(1)(2)所示：

式中，x，y為兩個單通道信號，X，Y分別表示x，y的幅值，表示x，y的相位角，θ表示振矢角，φ_a表示矢相位，R_a，R_b表示主振矢、副振矢，v表示振矢比。

2.根據權利要求1所述的轉子瞬態信號分析方法，其特征在于，上述各特征參數相對于轉速為二維圖，橫坐標為轉速，縱坐標分別為單一頻率的主振矢、振矢比、振矢角與矢相位。