[發明專利]一種移動直線擬合的無鍵相葉尖定時測振方法

有效

• 申請號: 202110056464.4
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112880811B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 李宏坤;范振芳;董劍男;趙新維
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;G01M7/02
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪

1.一種移動直線擬合的無鍵相葉尖定時測振方法，其特征在于，步驟如下：

第一步：在標定工況下，旋轉葉片低轉速運行，采集葉尖定時數據；隨機選擇m+1圈葉尖定時數據計算相鄰葉片的夾角Δa_i：

其中，表示第n圈葉片i到達定時通道的實際時間，i表示葉片的編號，n表示轉過的圈數，r表示隨機選擇的葉尖定時數據，N_b表示葉片的數量；

定義中葉片的順序為標準順序；在以后的試驗中，根據Δa_i確定各通道測量的葉片順序；

第二步：在標定工況下或實驗工況下，選擇m+1圈葉尖定時數據計算各通道測量的相鄰葉片的夾角Δa_(i,p)：

其中，表示第n圈葉片i到達通道p的實際時間，p表示通道的編號；

在標定工況下，旋轉葉片低速運行，葉尖無振動； 根據公式(2)標定通道p測量的相鄰葉片的夾角Δa_(i,p)；標定工況下得到的Δa_(i,p)用于識別通道p測量的葉片順序和計算葉片的振動位移；

在實驗工況下，取100圈葉尖定時數據根據公式(2)計算通道p測量的相鄰葉片的夾角Δa_(i,p)；實驗工況下得到的Δa_(i,p)用于識別通道p測量的葉片順序；

第三步：基于第一步建立的葉片標準順序，根據Δa_i和Δa_(i,p)識別通道p測量的葉片順序；

首先，計算Δa_i和cyc(Δa_(i,p),q)的差值

其中，cyc(Δa_(i,p),q)表示Δa_(i,p)序列向左循環移位q項；

然后，計算的標準差σ_p(q)：

當σ_p(q)取最小值，其索引q表示通道p測量的第q號葉片對應葉片標準順序的第1號葉片；同理，每個通道測量的葉片順序都可以通過公式(3)和公式(4)確定；

第四步：基于葉尖定時的葉片振動測量；

調整葉片轉子的轉速，在不同實驗工況下，采集和保存葉尖定時數據；各通道的葉片振動測量是相互獨立的；葉片振動計算過程如下：

a.取通道p采集的100圈葉尖定時數據重復第二步和第三步的計算過程；根據葉片順序的識別結果，按照葉片標準順序對葉尖定時數據進行重新排序；

b.從i號葉片截取轉子轉過一圈的葉尖定時數據，數據長度為N_b+1，選擇的時間序列為根據第二步標定的結果Δa_(i,p)，得轉子轉過的弧度序列為定義i號葉片轉過的弧度為0，所以各葉片到達通道p時，轉子轉過弧度的計算公式有：

其中，j表示序列φ^(i,p)的索引；當i+j-2＞N_b，

c.將弧度序列和時間序列進行直線擬合，根據擬合結果計算轉子轉過弧度π的理論到達時間然后將作為第號葉片振動計算的參考時間；

d.重復步驟b和c，從不同的葉片編號開始選擇一圈葉尖定時數據，利用直線擬合的方法得到每個葉片振動位移計算的參考時間；

e.當葉片數為偶數時，根據得到葉片編號為的振動位移

其中，當N_b/2+i＞N_b,N_b/2+i＝i-N_b/2； R表示葉尖旋轉半徑，Ω表示轉子的平均速度：

轉子轉過一圈，計算所有的葉片的振動位移需要重復移動擬合過程N_b次，得到的振動位移序列有：

當葉片數為奇數時，根據得到葉片編號為和的振動位移；

轉子轉過一圈，計算所有的葉片的振動位移需要重復移動擬合過程(N_b+1)/2次，得到的振動位移序列有：

f.重復a-e的過程，得到其它通道測量的葉片振動位移。