[發(fā)明專利]一種動力傳動系統(tǒng)滑油金屬屑參數(shù)檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510924449.1
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN105571994A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝建;毛寧;趙建平;喻鳴;劉明;徐明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團(tuán)公司西安航空計(jì)算技術(shù)研究所
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00;G01N15/02;G01M13/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于軸承、齒輪潤滑油路監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在線實(shí)時 監(jiān)測動力傳動系統(tǒng)中滑油金屬屑數(shù)量、大小等參數(shù)的累積狀態(tài)信息的方法。

背景技術(shù)

航空發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等傳動系統(tǒng)中齒輪、軸承摩擦部件在使用中會產(chǎn) 生金屬屑，這些金屬屑連同外界進(jìn)入滑油的砂粒等污染物，隨著零部件的運(yùn) 轉(zhuǎn)，懸浮于滑油系統(tǒng)中，隨著工作時間與磨損狀態(tài)的不同，它們的濃度、成 分、尺寸均發(fā)生不同的變化。因此，滑油中金屬屑參數(shù)的變化可以作為傳動 系統(tǒng)中齒輪、軸承系統(tǒng)磨損狀態(tài)的信息，來分析動力傳動系統(tǒng)的健康狀況， 以便于采取主動的維修措施來確保系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種動力傳動系統(tǒng)滑油金屬屑參數(shù)檢測方法，測量精度高、 特別是能夠極大地簡化數(shù)據(jù)處理量。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種動力傳動系統(tǒng)滑油金屬屑參數(shù)檢測方法，包括以下步驟：

步驟1)：激勵信號發(fā)生單元向滑油金屬屑傳感器輸入激勵信號，滑油金 屬屑傳感器根據(jù)滑油中的顆粒信息產(chǎn)生對應(yīng)的輸出信號，對該輸出信號采用 帶通濾波器進(jìn)行去噪處理，其中帶通濾波器中心頻率為傳感器激勵信號頻率；

步驟2)：極值捕獲單元利用滑油金屬屑傳感器輸出信號和激勵信號同頻 且相位差為定值的特性，僅采集滑油金屬屑傳感器輸出信號的極大值和極小 值并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，采集頻率fs由滑油流速Q(mào)v、傳感器內(nèi)徑尺寸D和傳感 器長度L共同確定；

步驟3)：處理單元根據(jù)轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號，利用傳感器對鐵磁和非鐵 磁顆粒通過特性，識別出顆粒類別并計(jì)算顆粒大小；

步驟4)：按顆粒類別對顆粒大小進(jìn)行累計(jì)疊加，分別計(jì)算出鐵磁顆粒總 量和非鐵磁顆粒總量，再結(jié)合動力傳動系統(tǒng)中被測齒輪、軸承特征得出系統(tǒng) 磨損狀態(tài)。

在以上方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還進(jìn)一步作了如下優(yōu)化：

激勵信號發(fā)生單元產(chǎn)生正弦波激勵信號或者三角波激勵信號，經(jīng)過濾波 和驅(qū)動后輸入滑油金屬屑傳感器。

fs＝(5～10)/t，t=π4D2LQv.]]>

步驟2)還將采集轉(zhuǎn)換得到的極大值數(shù)字信號和極小值數(shù)字信號按照時序進(jìn)行標(biāo)識，設(shè)An和Bn分別為第n個周期采集的極大值數(shù)字信號和極小值數(shù)字信號；則對標(biāo)識的數(shù)字信號An和Bn按照公式計(jì)算出對應(yīng)的Cn,在時間t范圍依序組成C序列；

步驟3)按照以下方式識別出顆粒類別并計(jì)算顆粒大小：若C序列為先正 后負(fù)且正負(fù)極值都大于最小鐵磁顆粒對應(yīng)幅值，則為鐵磁顆粒；若C序列為 先負(fù)后正且正負(fù)極值都大于最小非鐵磁顆粒對應(yīng)幅值，則為非鐵磁顆粒；C序 列的極值大小正比于顆粒大小。

本發(fā)明的效果可以通過以下二點(diǎn)說明：

采用帶通濾波器對傳感器輸出信號進(jìn)行去噪處理，消弱傳感器輸出信號 中干擾，特別是由于振動引起的干擾；

極值捕獲單元結(jié)合傳感器輸出和激勵信號同頻且相位差為定值的特性， 能夠準(zhǔn)確采集輸出信號極值，省去了輸出信號固定頻率采集所引起的復(fù)雜數(shù) 值濾波計(jì)算，簡化了軟件算法。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的功能原理框圖。

圖2是傳感器激勵信號(以正弦為例)示意圖。

圖3是鐵磁顆粒經(jīng)過傳感器輸出信號示意圖。

圖4是非鐵磁顆粒經(jīng)過傳感器輸出信號示意圖。

圖5是鐵磁顆粒經(jīng)過傳感器輸出信號捕獲采集結(jié)果示意圖；其中上方為未采 集鐵磁顆粒對應(yīng)信號，下方為C數(shù)字序列。

圖6是非鐵磁顆粒經(jīng)過傳感器輸出信號捕獲采集結(jié)果示意圖；其中上方為未 采集非鐵磁顆粒對應(yīng)信號，下方為C數(shù)字序列。