[發(fā)明專利]一種基于壓力脈動的增壓器渦輪葉片振動監(jiān)測方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110586307.4 | 申請日： | 2021-05-27 |
| 公開（公告）號： | CN113358210B | 公開（公告）日： | 2022-12-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王鳳利;陳化 | 申請（專利權(quán)）人： | 大連海事大學 |
| 主分類號： | G01H17/00 | 分類號： | G01H17/00;G01D21/02 |
| 代理公司： | 大連東方專利代理有限責任公司 21212 | 代理人： | 姜玉蓉;李洪福 |
| 地址： | 116026 遼*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 壓力 脈動 增壓 渦輪 葉片 振動 監(jiān)測 方法 | ||
1.一種基于壓力脈動的增壓器渦輪葉片振動監(jiān)測方法，其特征在于包括：
采用傳感器單元檢測渦輪葉片的壓力信息、鑒相信號和轉(zhuǎn)速信息；
控制渦輪在相關(guān)葉片共振模式下運行，測量渦輪葉片壓力脈動信號；
采集渦輪葉片在常溫下的固有頻率，記錄每個葉片的頻率，獲得常溫下葉片的最大固有頻率fmax-cold和最小固有頻率fmin-cold；
考慮溫度軟化效應和離心加固效應對葉片固有頻率的影響、以及渦輪升速或降速通過葉片共振點造成的共振點頻率的偏移現(xiàn)象，從而獲得熱態(tài)運行條件下相應的最小固有頻率fmin-hot和最大固有頻率fmax-hot；
根據(jù)實際被測旋轉(zhuǎn)機械性能預估被測葉片可能發(fā)生的同步振動倍頻N，采用坎貝爾圖查找預掃描的渦輪增壓器轉(zhuǎn)速范圍，將最小固有頻率fmin-hot和最大固有頻率fmax-hot繪制在坎貝爾圖上，從而預估渦輪葉片共振轉(zhuǎn)速范圍；
Nmin in rpm＝60/N×fmin-hot
Nmax in rpm＝60/N×fmax-hot
采用遍歷渦輪共振轉(zhuǎn)速方法獲得葉片固有頻率：選取包含葉片實際共振倍頻的一段渦輪葉片共振轉(zhuǎn)速范圍，在渦輪葉片升速或降速運行條件下同步采集壓力、轉(zhuǎn)速、鑒相信號，以頻率fmin-hot～fmax-hot為通頻帶對壓力信號進行零相位帶通濾波，無相位差地濾波輸出葉片振動固有頻率的信號，結(jié)合鑒相傳感器所產(chǎn)生的脈沖信號，將濾出葉片振動固有頻率的信號按渦輪每旋轉(zhuǎn)一圈進行細分使其與渦輪葉片一一對應，從而確定葉片振動最大的渦輪葉片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述傳感器單元包括壓力傳感器、鑒相傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，所述壓力傳感器用于檢測能夠提供渦輪葉片振動信息的壓力信號，所述鑒相傳感器用于檢測能夠提供渦輪葉片相位信息的鑒相信號，所述轉(zhuǎn)速傳感器用于檢測渦輪的轉(zhuǎn)速信息，所述傳感器單元通過對壓力信號進行分析從而提取所有葉片通過共振轉(zhuǎn)速范圍的振動信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：基于壓力傳感器獲取的壓力信號采用帶通濾波方法得到渦輪葉片振動固有頻率信號，識別渦輪葉片異常振動的固有頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：渦輪葉片升速或降速進行遍歷渦輪共振轉(zhuǎn)速的掃頻激勵，其中遍歷渦輪共振轉(zhuǎn)速是對于選定的同步振動倍頻N，將渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速范圍從Nmin in rpm升速運行到Nmax in rpm，從而對渦輪葉片進行共振測試。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：以預估的渦輪葉片固有頻率帶寬為通頻帶進行零相位帶通濾波，無相位差地濾出葉片振動固有頻率的信號，再結(jié)合鑒相傳感器所產(chǎn)生的脈沖信號從而確定葉片振動最大的渦輪葉片。
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