[發(fā)明專利]一種往復(fù)壓縮機(jī)軸系扭振的測試方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110395332.4
• 申請(qǐng)日: 2021-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN113236543B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭學(xué)院;李雪瑩;任鵬;賈曉晗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F04B51/00
• 分類號(hào): F04B51/00;G01M7/02;G01M13/00
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 朱偉軍;耿慧敏

1.一種往復(fù)壓縮機(jī)軸系扭振的測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：根據(jù)實(shí)時(shí)采集到的采樣信號(hào)計(jì)算得到往復(fù)壓縮機(jī)工作過程中的曲軸的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)值，其中，所述采樣信號(hào)為編碼器在往復(fù)壓縮機(jī)的預(yù)設(shè)變速階段內(nèi)進(jìn)行等角度間隔采樣得到的脈沖信號(hào)，所述編碼器設(shè)置在往復(fù)壓縮機(jī)的曲軸的末端；

S2：根據(jù)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)值以及相對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角生成角域圖，對(duì)所述角域圖進(jìn)行插值重采樣得到等時(shí)間間隔的時(shí)域圖；

根據(jù)第一預(yù)設(shè)條件將時(shí)域圖分成多段時(shí)域子圖，并對(duì)每段時(shí)域子圖均采用傅里葉變換計(jì)算得到各個(gè)階段的頻譜，并合并各個(gè)階段的頻譜生成包含扭振信息的瀑布圖，對(duì)包含扭振信息的瀑布圖進(jìn)行分析得到往復(fù)壓縮機(jī)軸系的固有頻率；所述第一預(yù)設(shè)條件為：按等轉(zhuǎn)速增量進(jìn)行分段，且保證每個(gè)時(shí)域子圖具有相同的轉(zhuǎn)速增量，將每個(gè)時(shí)域子圖的所截取段的起始轉(zhuǎn)速記為截取段的平均轉(zhuǎn)速，并在每個(gè)平均轉(zhuǎn)速下截取固定時(shí)間長度的信號(hào)。

2.一種基于權(quán)利要求1所述的往復(fù)壓縮機(jī)軸系扭振的測試方法的測試系統(tǒng)，其特征在于，包括依次電連接的測試裝置、信號(hào)采集模塊和信號(hào)測試子系統(tǒng)，其中：

所述測試裝置包括編碼器，所述編碼器設(shè)置在往復(fù)壓縮機(jī)的曲軸的末端，所述編碼器用于在往復(fù)壓縮機(jī)的預(yù)設(shè)變速階段內(nèi)進(jìn)行等角度間隔采樣；

所述信號(hào)采集模塊被配置為：用于采集編碼器的采樣信號(hào)，并將所采樣信號(hào)處理后反饋至信號(hào)測試子系統(tǒng)；

所述信號(hào)測試子系統(tǒng)包括計(jì)算模塊和信號(hào)處理模塊，所述計(jì)算模塊用于根據(jù)實(shí)時(shí)采集到的采樣信號(hào)計(jì)算得到曲軸的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)值；所述信號(hào)處理模塊用于根據(jù)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)值以及相對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角生成角域圖，并對(duì)角域圖進(jìn)行處理后生成包含扭振信息的瀑布圖。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)處理模塊被配置為：

對(duì)所述角域圖進(jìn)行插值重采樣得到等時(shí)間間隔的時(shí)域圖；

根據(jù)第一預(yù)設(shè)條件將時(shí)域圖分成多段時(shí)域子圖，并對(duì)每段時(shí)域子圖均采用傅里葉變換計(jì)算得到各個(gè)階段的頻譜后，按照轉(zhuǎn)速的高低依次排序，并合并各個(gè)階段的頻譜生成包含扭振信息的瀑布圖。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述測試裝置還包括依次沿軸向設(shè)置的中定位盤、導(dǎo)桿、第一固定盤、聯(lián)軸器、第二固定盤和軸承座，其中：

所述第一固定盤與往復(fù)壓縮機(jī)機(jī)殼的外壁連接，所述第二固定盤的一端面通過四根定位桿與第一固定盤連接，另一端面與軸承座連接；

所述聯(lián)軸器包括第一端和第二端，所述導(dǎo)桿的一端通過對(duì)中定位盤與曲軸連接，另一端依次穿過往復(fù)壓縮機(jī)的機(jī)殼和第一固定盤后固定在聯(lián)軸器的第一端上；所述編碼器的轉(zhuǎn)軸依次穿過軸承座、第二固定盤后固定在聯(lián)軸器的第二端上，所述編碼器為增量式編碼器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述中定位盤在遠(yuǎn)離所述導(dǎo)桿的一端開設(shè)有卡槽，所述卡槽內(nèi)徑與曲軸直徑相匹配。