[發明專利]一種旋轉機械角度不對中故障定量化檢測系統及方法

無效

• 申請號: 201410301091.2
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104048595A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 張西寧;牛東輝;李兵;桂祈禎
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30;G01B7/312
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種旋轉機械角度不對中故障定量化檢測系統，其特征在于：包括相對設置的驅動軸(1)和從動軸(4)；驅動軸(1)和從動軸(4)的下方均設置有轉子支撐板(5)；從動軸(4)上安裝有傳感器支架(3)，傳感器支架(3)上安裝有用于采集傳感器探頭表面到驅動軸(1)端面之間的間隙距離的電渦流傳感器(2)，電渦流傳感器(2)垂直于從動軸(4)面向于驅動軸(1)的端面；驅動軸(1)與從動軸(4)之間設置有用于確定電渦流傳感器(2)采集間隙數據時所處方位角的方位角測量裝置；電渦流傳感器(2)的信號輸出端連接用于處理電渦流傳感器(2)采集的間隙數據以得到角度不對中量和不對中方位角的計算機(7)。

2.根據權利要求1所述的旋轉機械角度不對中故障定量化檢測系統，其特征在于：所述的方位角測量裝置為平貼于驅動軸(1)端面上的分度紙盤(6)，分度紙盤(6)的初始刻度0°與驅動軸(1)的中心軸位于同一水平面上。

3.根據權利要求2所述的旋轉機械角度不對中故障定量化檢測系統，其特征在于：所述的分度紙盤(6)為圓形。

4.根據權利要求1所述的旋轉機械角度不對中故障定量化檢測系統，其特征在于：所述的方位角測量裝置為安裝于傳感器安裝支架(3)上的角度傳感器，角度傳感器的信號輸出端與計算機(7)相連。

5.一種旋轉機械角度不對中故障定量化檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將傳感器安裝支架(3)固定于從動軸(4)上，再將電渦流傳感器(2)安裝于傳感器安裝支架(3)上，并使電渦流傳感器(2)垂直于從動軸(4)面向于驅動軸(1)的端面；

2)將分度紙盤(6)平貼于驅動軸(1)面向于從動軸(4)的端面上，并將分度紙盤(6)的初始刻度0°置于水平位置；

3)利用電渦流傳感器(2)采集傳感器探頭表面到驅動軸(1)端面之間的間隙距離，得到間隙數據，并對間隙數據進行誤差消除處理之后保存到計算機(7)中；

4)利用計算機(7)對進行誤差消除后的間隙數據進行處理，得到角度不對中量及不對中方位角。

6.根據權利要求5所述的旋轉機械角度不對中故障定量化檢測方法，其特征在于：所述的步驟3)中，電渦流傳感器(2)在采集間隙數據時，采用等間隔角度或非等間隔角度采集間隙數據；

采用等間隔角度采集間隙數據時，根據分度紙盤(6)，每隔1～5°采集一個間隙數據；

采用非等間隔角度采集間隙數據時，對采集到的間隙數據進行插值處理，使其成為等間隔角度的間隙數據。

7.根據權利要求5所述的旋轉機械角度不對中故障定量化檢測方法，其特征在于：所述的步驟3)中，誤差消除處理的具體方法是：

3.1)使從動軸(4)固定不動，驅動軸(1)旋轉一周，測量一組間隙數據，將該組間隙數據進行去均值處理后保存；

3.2)驅動軸(1)固定不動，從動軸(4)旋轉一周，測量一組間隙數據；

3.3)用步驟3.2)中的間隙數據減去步驟3.1)中去均值之后的間隙數據，然后進行數據保存，得到誤差消除后的間隙數據，以此消除驅動軸(1)端面的平面度誤差。

8.根據權利要求5所述的旋轉機械角度不對中故障定量化檢測方法，其特征在于：所述的步驟4)中，計算機(7)對進行誤差消除后的間隙數據進行處理的具體方法是簡化級數算法：

采用基于傅里葉級數的幅值和相位方法對角度不對中量進行估算，得到角度不對中量及不對中方位角。

9.根據權利要求5所述的旋轉機械角度不對中故障定量化檢測方法，其特征在于：所述的步驟4)中，計算機(7)對進行誤差消除后的間隙數據進行處理的具體方法是兩點法：

測量兩個間隙數據點，對其進行兩點法處理，得到角度不對中量和不對中方位角。

10.根據權利要求5所述的旋轉機械角度不對中故障定量化檢測方法，其特征在于：所述的步驟4)中，計算機(7)對進行誤差消除后的間隙數據進行處理的具體方法是傅里葉變換算法：

對采集到的間隙數據進行整周期延拓之后再進行快速傅里葉變換，得到角度不對中量及不對中方位角。