[發明專利]一種判定可拆卸盤鼓型轉子裝配可靠度的方法

有效

• 申請號: 201210452624.8
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN102967452A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 何正嘉;孫闖;曹宏瑞;李兵;申中杰;訾艷陽;陳雪峰;張周鎖
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

技術領域

本發明涉及機械裝備裝配質量檢測（可靠性判定），具體涉及一種用于航空發動機或燃氣輪機中的可拆卸盤鼓型轉子裝配可靠度的判定方法。

背景技術

在航空發動機和燃氣輪機等大型、復雜旋轉機械裝備中，可拆卸盤鼓型轉子是一種廣泛采用的轉子結構形式。它主要通過拉桿螺栓將各級相互獨立的輪盤壓緊，從而形成一個完整的轉子結構。在該轉子結構中，拉桿螺栓預緊力的大小和各拉桿螺栓預緊力間的差異影響整個轉子結構的動力學特性，進而對裝備整體的工作性能產生影響。為了保證良好的裝配質量，實際裝配過程中有嚴格的裝配工藝要求。在生產過程中，通過判定未知裝配狀態與基準狀態(良好裝配狀態)的相似性得到的可靠度指標，即可確定可拆卸盤鼓型轉子的裝配質量；在服役過程中，由于復雜工況的影響，可拆卸盤鼓型轉子經常出現由于拉桿螺栓松動產生的裝配質量退化現象，影響設備運行的可靠性。所以，實時、有效地確定可拆卸盤鼓型轉子裝配質量對提高設備的可靠性和安全性具有重要意義。現有可拆卸盤鼓型轉子裝配可靠度判定多基于大樣本假設，然而，可拆卸盤鼓型轉子具有可靠性高、壽命長的特點，實際中缺乏失效樣本，使用現有裝配可靠度判定方法不能有效地確定裝配質量。因此，如何在失效樣本不足的條件下判定可拆卸盤鼓型轉子裝配可靠度是本發明所要解決的核心問題之一。

當可拆卸盤鼓型轉子的裝配質量發生退化時，轉子結構的剛度和阻尼等動力學特性將發生改變，表現為結構動態響應信號的時域幅值、頻率成分和頻域能量分布等統計信息產生變化。由動態響應信號的時域特征、頻域特征和小波域特征構成的狀態特征矩陣能夠表征這些變化。分析結果表明，當裝配松動時，統計特征幅值將出現不同程度的改變；但是單個特征的變化趨勢不具有單調性，與松動程度變化過程不相符合，不能作為可拆卸盤鼓型轉子裝配可靠度的判定指標。如何融合原始特征的統計信息，構造與裝配質量實際退化過程相一致的可靠度指標也是本發明所要解決的關鍵問題之一。

發明內容

本發明的目的是在失效樣本不足的條件下，提供一種融合原始特征的統計信息，構造與裝配質量實際退化過程相一致的可靠度指標來判定可拆卸盤鼓型轉子裝配可靠度的方法。

為達到以上目的，本發明是采取如下技術方案予以實現的：

一種判定可拆卸盤鼓型轉子裝配可靠度的方法，其特征在于，包括下述步驟：

（1）實時采集可拆卸盤鼓型轉子良好裝配狀態和未知裝配狀態的動態響應信號，計算動態響應信號的時域統計特征、頻域統計特征和小波域統計特征；

（2）對采集到的振動響應信號分段，提取每一段信號的時域特征、頻域特征和小波域統計特征，構成狀態特征矩陣X：