CN114813150A - 发动机曲轴化瓦风险监测方法、装置及*** - Google Patents
发动机曲轴化瓦风险监测方法、装置及*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN114813150A CN114813150A CN202210358955.9A CN202210358955A CN114813150A CN 114813150 A CN114813150 A CN 114813150A CN 202210358955 A CN202210358955 A CN 202210358955A CN 114813150 A CN114813150 A CN 114813150A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- engine
- flywheel
- axle center
- rotating speed
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 97
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 32
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 25
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 12
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 7
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 6
- 230000009191 jumping Effects 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/12—Testing internal-combustion engines by monitoring vibrations
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
本公开实施例提供一种发动机曲轴化瓦风险监测方法、装置及***,该方法包括:在当前环循环周期内,获取发动机的当前转速,并根据当前转速确定发动机是否处于共振放大状态;若处于共振放大状态,根据判断当前所处的共振模态;获取发动机在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量,以及当前发动机所处的共振模态对应的振型Curve;其中振型Curve的横轴为发动机的转速,纵轴为末档主轴轴心与飞轮轴心的振幅比值;根据在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量和振型Curve,确定末档主轴轴心的坐标轨迹;根据末档主轴轴心的坐标轨迹,计算末档主轴轴心的最大偏心量;若最大偏心量超过预设阈值,进行化瓦风险预警,能够预测化瓦风险。
Description
技术领域
本公开实施例涉及发动机技术领域,尤其涉及一种发动机曲轴化瓦风险监测方法、装置及***。
背景技术
发动机中最严重的可靠性事故就是黏轴化瓦,指的是发动机曲轴与轴瓦粘结到一起,导致发动机无法正常运转的现象。
曲轴弯曲振动过大是黏轴化瓦重要原因的重要原因之一,因此,亟需一种对曲轴与轴瓦之间的间隙进行监测,***曲轴弯曲振动导致的化瓦风险风险。
发明内容
本公开实施例提供一种发动机曲轴化瓦风险监测方法、装置及***,以实现对曲轴与轴瓦之间的间隙进行监测,***曲轴弯曲振动导致的化瓦风险风险。
第一方面,本公开实施例提供一种发动机曲轴化瓦风险监测方法,包括:
所述发动机的飞轮上设有两个位移传感器,所述两个位移传感器位于飞轮的同一截面内、且两个位移传感器到飞轮轴心的半径互成直角,所述方法应用于电控单元,包括:
在当前环循环周期内,获取发动机的当前转速,并根据所述当前转速确定发动机是否处于共振放大状态;
若所述发动机处于共振放大状态,则根据所述当前转速判断当前所处的共振模态;
获取发动机在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量,以及当前发动机所处的共振模态对应的振型Curve;其中所述振型Curve的横轴为发动机的转速,纵轴为末档主轴轴心与飞轮轴心的振幅比值;
根据所述在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量和当前发动机所处的共振模态对应的振型Curve,确定末档主轴轴心的坐标轨迹;
根据所述末档主轴轴心的坐标轨迹,计算发动机的所述末档主轴轴心的最大偏心量;
若所述末档主轴轴心的最大偏心量超过了预设阈值,则输出发动机曲轴化瓦预警信号。
在一种可能的设计中,所述两个位移传感器包括第一位移传感器和第二位移传感器,其中第一位移传感器测得第一位移量、第二位移传感器测得第二位移量;相应地,所述根据所述在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量和当前发动机所处的共振模态对应的振型Curve,确定末档主轴轴心的坐标轨迹,包括:根据所述当前转速,在所述振型Curve中确定所述当前转速对应的末档主轴轴心与飞轮轴心的振幅比值;将所述第一位移量和所述第二位移量分别乘以所述当前转速对应的末档主轴轴心与飞轮轴心的振幅比值,得到末档主轴轴心在第一方向的偏心量和第二方向的偏心量;将预设个数采集点数的第一方向的偏心量和第二方向的偏心量,确定为末档主轴轴心的坐标轨迹。
在一种可能的设计中,所述获取发动机的当前转速,并根据所述当前转速确定发动机是否处于共振放大状态之后,还包括:若所述发动机处于非共振放大状态,根据所述在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量,确定飞轮轴心的坐标轨迹;根据所述飞轮轴心的坐标轨迹,计算发动机的所述飞轮轴心的最大偏心量;根据所述飞轮轴心的最大偏心量,查询预存的飞轮轴心的最大偏心量MAP中是否存在非零值;若存在非零值,则将所述飞轮轴心的最大偏心量与所述非零值作正偏差百分比,若所述正偏差百分比超过预设限值,则输出发动机曲轴化瓦预警信号。
在一种可能的设计中,所述根据所述飞轮轴心的最大偏心量,查询预存的飞轮轴心的最大偏心量MAP中是否存在非零值之后,包括:若不存在非零值,则将所述飞轮轴心的最大偏心量存入所述预存的飞轮轴心的最大偏心量MAP中,并在经过一个环循环周期后重新跳转至在当前环循环周期内,获取发动机的当前转速,并根据所述当前转速确定发动机是否处于共振放大状态的步骤。
在一种可能的设计中,其中所述共振模态包括一阶弯振共振振型和二阶弯振共振振型。
第二方面,本公开实施例提供一种发动机曲轴化瓦风险监测装置,包括:
第一判断模块,用于在当前环循环周期内,获取发动机的当前转速,并根据所述当前转速确定发动机是否处于共振放大状态;
第二判断模块,用于若所述发动机处于共振放大状态,则根据所述当前转速判断当前所处的共振模态;
振型处理模块,用于获取发动机在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量,以及当前发动机所处的共振模态对应的振型Curve;其中所述振型Curve的横轴为发动机的转速,纵轴为末档主轴轴心与飞轮轴心的振幅比值;
第一轨迹处理模块,用于根据所述在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量和当前发动机所处的共振模态对应的振型Curve,确定末档主轴轴心的坐标轨迹;
第一偏心量计算模块,用于根据所述末档主轴轴心的坐标轨迹,计算发动机的所述末档主轴轴心的最大偏心量;
第一预警模块,用于若所述末档主轴轴心的最大偏心量超过了预设阈值,则输出发动机曲轴化瓦预警信号。
第三方面,本公开实施例提供一种电控单元,包括:至少一个处理器和存储器;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述至少一个处理器执行如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的发动机曲轴化瓦风险监测方法。
第四方面,本公开实施例提供一种发动机曲轴化瓦风险监测***,包括:两个位移传感器,设置在所述发动机的飞轮上,所述两个位移传感器位于飞轮的同一截面内、且两个位移传感器到飞轮轴心的半径互成直角;电控单元,用于执行如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的发动机曲轴化瓦风险监测方法。
第五方面,本公开实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当处理器执行所述计算机执行指令时,实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的发动机曲轴化瓦风险监测方法。
第六方面,本公开实施例提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的发动机曲轴化瓦风险监测方法。
本公开实施例提供的发动机曲轴化瓦风险监测方法、装置及***,该方据发动机的当前转速,判断发动机是否处于共振放大状态;若处于共振放大状态,根据当前所处的共振模态确定共振模态对应的振型Curve,其中振型Curve的横轴为发动机的转速,纵轴为末档主轴轴心与飞轮轴心的振幅比值,根据发动机在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量确定的飞轮轴心轨迹和振型Curve,得到末档主轴轴心的轨迹,根据末档主轴轴心的轨迹,得到末档主轴轴心的最大偏心量,根据末档主轴轴心的最大偏心量判断发动机曲轴是否具有化瓦风险,并进行预警,实现了对发动机曲轴间隙进行监测,预测曲轴弯曲振动导致的化瓦风险,保证发动机无法正常运转。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例提供的发动机曲轴化瓦风险监测方法的场景示意图;
图2为本公开实施例提供的发动机曲轴化瓦风险监测方法的流程示意图;
图3为本公开实施例提供的某直列四缸发动机的曲轴系的弯振共振振型的示例图;
图4为本公开实施例提供的发动机曲轴化瓦风险监测装置的结构示意图;
图5为本公开实施例提供的电控单元的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
名词解释:
共振:***受到外界激励产生的大幅度的振动响应,此时外界激励频率与***的固有振动频率相同或非常接近。
MAP:三维数据图谱,例如,a、b、c坐标分别代表不同的物理参数,在不同的a、b坐标下,c坐标的量值固定。
Curve:二维数据图谱,例如,a、b坐标分别代表不同的物理参数,在不同的a坐标下,b坐标的量值固定。
发动机中最严重的可靠性事故就是黏轴化瓦,指的是发动机曲轴与轴瓦粘结到一起,导致发动机无法正常运转的现象。化瓦之后,轻则轴瓦粘在曲轴上,重则轴瓦从瓦盖和曲轴之间挤出,进而导致曲轴弯曲断裂、缸体变形等风险,甚至造成发动机报废。
化瓦的原因有很多,包括润滑油供给不足、连杆螺栓松动、机油粘度不足、曲轴弯曲振动过大等。其中,曲轴弯曲振动过大是一个重要原因,在飞轮端重量过重时,曲轴在弯曲共振下,飞轮端会产生局部弯曲振型,导致轴瓦间隙变小,曲轴与轴瓦产生划擦,引起化瓦。因此,亟需一种对曲轴与轴瓦之间的间隙进行监测,***化瓦风险的方法。
为了实现对曲轴与轴瓦之间的间隙进行监测,预测曲轴化瓦风险,本公开实施例提出了一种发动机曲轴化瓦风险监测方法,将将轴瓦化瓦风险状态为共振放大状态和非共振放大状态,各自采用不同监测策略,预测曲轴弯曲振动导致的化瓦风险风险,提高发动机运行安全。
图1为本公开实施例提供的发动机曲轴化瓦风险监测方法的场景示意图。如图1所示,本实施例提供的场景包括:发动机、飞轮、弹性联轴器以及测功机\变速箱\发电机组等。以四缸发动机举例,其中,发动机中包括曲轴系,曲轴系包括曲轴皮带轮、一缸~四缸主轴颈和飞轮。
其中,发动机的飞轮上设有两个位移传感器,所述两个位移传感器位于飞轮的同一截面内、且两个位移传感器到飞轮轴心的半径互成直角。两个位移传感器分别与电控单元通信连接,电控单元获取飞轮转动过程中测得位移量。
其中,电控单元可以是任何形式的控制器,如单片机或微控制器等。位移传感器可以是任何形式的传感器,如电涡流位移传感器。
图2为本公开实施例提供的发动机曲轴化瓦风险监测方法的流程示意图,本实施例的执行主体可以为图1所示实施例中的电控单元,电控单元可以是任何形式的控制器。如图2所示,该方法包括:
S201:在当前环循环周期内,获取发动机的当前转速,并根据所述当前转速确定发动机是否处于共振放大状态。
在本实施例中,根据发动机的当前转速,判断当前转速是否落入弯振共振的转速区间范围内,以确定发动机是否处于共振放大状态。
其中,共振的转速区间范围是依据不同的发动机进行标定得到。
其中,环循环周期的时间Δt可以根据需要进行设置。
S202:若所述发动机处于共振放大状态,则根据所述当前转速判断当前所处的共振模态。
在本公开的一个实施例中,所述共振模态包括一阶弯振共振振型和二阶弯振共振振型。
具体地,若当前转速位于第一转速区间范围,则确定当前所处的共振模态为一阶弯振共振振型;若当前转速位于第二转速区间范围,则确定当前所处的共振模态为二阶弯振共振振型,其中第一转速区间范围小于第二转速区间范围。
例如,以某一型号发动机为例,第一转速区间范围为2000rpm~2800rpm;第二转速区间范围为3700rpm~4200rpm。
参考图3,图3为本公开实施例提供的某直列四缸发动机的曲轴系的弯振共振振型的示例图。在图3中,1~6点分别代表曲轴皮带轮、一缸~四缸主轴颈、飞轮的集中质量模型(或轴心节点)。曲线1,为一阶弯振共振振型;曲线2为二阶弯振共振振型。通过振型可以得到曲轴皮带轮、一缸~四缸主轴颈、飞轮彼此轴心节点振动的振幅比值。
S203:获取发动机在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量,以及当前发动机所处的共振模态对应的振型Curve;其中所述振型Curve的横轴为发动机的转速,纵轴为末档主轴轴心与飞轮轴心的振幅比值。
在本公开实施例中,根据一阶弯振共振振型确定在第一转速区间范围的各个转速下的纵轴为末档主轴轴心与飞轮轴心的振幅比值,得到振型Curve。
S204:根据所述在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量和当前发动机所处的共振模态对应的振型Curve,确定末档主轴轴心的坐标轨迹。
在本公开的一个实施例中,所述两个位移传感器包括第一位移传感器和第二位移传感器,其中第一位移传感器测得第一位移量、第二位移传感器测得第二位移量;其中所述振型Curve的横轴为发动机的转速,纵轴为末档主轴轴心与飞轮轴心的振幅比值;
相应地,所述根据所述在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量和当前发动机所处的共振模态对应的振型Curve,确定末档主轴轴心的坐标轨迹,具体包括:
根据所述当前转速,在所述振型Curve中确定所述当前转速对应的末档主轴轴心与飞轮轴心的振幅比值;将所述第一位移量和所述第二位移量分别乘以所述当前转速对应的末档主轴轴心与飞轮轴心的振幅比值,得到末档主轴轴心在第一方向的偏心量和第二方向的偏心量;将预设个数采集点数的第一方向的偏心量和第二方向的偏心量,确定为末档主轴轴心的坐标轨迹。
其中,预设个数采集点数可以根据需要进行设置,如预设个数采集点数n取值50。
在本公开实施例中,第一位移量和第二位移量,分别记为记为x和y,则飞轮轴心的轨迹坐标可以记为(x,y)。将第一位移量x和第二位移量y分别乘以末档主轴轴心与飞轮轴心的振幅比值t,得到第一方向的偏心量xt(记为w)和第二方向的偏心量yt(记为z),则末档主轴轴心的坐标轨迹记为(w,z)。
S205:根据所述末档主轴轴心的坐标轨迹,计算发动机的所述末档主轴轴心的最大偏心量。
在本公开的一个实施例中,根据所述末档主轴轴心的坐标轨迹,计算发动机的所述末档主轴轴心的最大偏心量,的计算公式为:
式中,i表示采集点数,w、z分别为末档主轴轴心在第一方向的偏心量和第二方向的偏心量。
S206:若所述末档主轴轴心的最大偏心量超过了预设阈值,则输出发动机曲轴化瓦预警信号。
在本公开实施例中,预设阈值是根据不同发动机的曲轴与轴瓦间隙确定的。
其中,输出发动机曲轴化瓦预警信号,可以是将报警信号显示在仪表或显示屏上,可以是通过语音设备上进行播报。
从上述实施例的描述可知,根据发动机的当前转速,判断发动机是否处于共振放大状态;若处于共振放大状态,根据当前所处的共振模态确定共振模态对应的振型Curve,其中振型Curve的横轴为发动机的转速,纵轴为末档主轴轴心与飞轮轴心的振幅比值,根据发动机在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量确定的飞轮轴心轨迹和振型Curve,得到末档主轴轴心的轨迹,根据末档主轴轴心的轨迹,得到末档主轴轴心的最大偏心量,根据末档主轴轴心的最大偏心量判断发动机曲轴是否具有化瓦风险,并进行预警,实现了对发动机曲轴间隙进行监测,预测曲轴弯曲振动导致的化瓦风险,保证发动机无法正常运转。
在本公开的一个实施例中,在步骤S201之后还包括:
S207:若所述发动机处于非共振放大状态,根据所述在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量,确定飞轮轴心的坐标轨迹。
在本公开实施例中,所述两个位移传感器包括第一位移传感器和第二位移传感器,其中第一位移传感器测得第一位移量、第二位移传感器测得第二位移量。具体地,将预设个数采集点数的第一位移量和第二位移量,确定为飞轮轴心的坐标轨迹。
S208:根据所述飞轮轴心的坐标轨迹,计算发动机的所述飞轮轴心的最大偏心量。
在本公开实施例中,根据所述飞轮轴心的坐标轨迹,计算发动机的所述飞轮轴心的最大偏心量,的公式为:
式中,i表示采集点数,x、y分别为两个传感器测得第一位移量和第二位移量。
S209:根据所述飞轮轴心的最大偏心量,查询预存的飞轮轴心的最大偏心量MAP中是否存在非零值。
在本公开实施例中,预存的飞轮轴心的最大偏心量MAP中的非零值为当前环循环周期上一个循环周期得到的飞轮轴心的最大偏心量。
需要说明的是:个检测策略初始应用时,飞轮轴心的最大偏心量MAP中的值均会归零。
S210:若存在非零值,则将所述飞轮轴心的最大偏心量与所述非零值作正偏差百分比,若所述正偏差百分比超过预设限值,则输出发动机曲轴化瓦预警信号。
在本公开实施例中,将所述飞轮轴心的最大偏心量与所述非零值作正偏差百分比,的计算公式为:
δ=|(Di-Di-1)/Di-1|*100%
式中,Di为第i个当前环循环周期得到的飞轮轴心的最大偏心量,即当前环循环周期飞轮轴心的最大偏心量。
在本公开的一个实施例中,若不存在非零值,则将所述飞轮轴心的最大偏心量存入所述预存的飞轮轴心的最大偏心量MAP中,并在经过一个环循环周期后重新跳转至获取发动机的当前转速,并根据所述当前转速确定发动机是否处于共振放大状态的步骤。
从上述描述可知,若所述发动机处于非共振放大状态,则计算相邻循环周期得到的飞轮轴心的最大偏心量的偏差,得到飞轮轴心的最大偏心量的劣化趋势,以判断发动机曲轴是否存在化瓦风险,并进行预警。
图4为本公开实施例提供的发动机曲轴化瓦风险监测装置的结构示意图。如图4所示,该发动机曲轴化瓦风险监测装置30,所述发动机的飞轮上设有两个位移传感器,所述两个位移传感器位于飞轮的同一截面内、且两个位移传感器到飞轮轴心的半径互成直角,所述装置应用于电控单元,包括:第一判断模块301、第二判断模块302、振型处理模块303、第一轨迹处理模块304、第一偏心量计算模块305和第一预警模块306。
第一判断模块301,用于在当前环循环周期内,获取发动机的当前转速,并根据所述当前转速确定发动机是否处于共振放大状态;
第二判断模块302,用于若所述发动机处于共振放大状态,则根据所述当前转速判断当前所处的共振模态;
振型处理模块303,用于获取发动机在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量,以及当前发动机所处的共振模态对应的振型Curve;其中所述振型Curve的横轴为发动机的转速,纵轴为末档主轴轴心与飞轮轴心的振幅比值;
第一轨迹处理模块304,用于根据所述在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量和当前发动机所处的共振模态对应的振型Curve,确定末档主轴轴心的坐标轨迹;
第一偏心量计算模块305,用于根据所述末档主轴轴心的坐标轨迹,计算发动机的所述末档主轴轴心的最大偏心量;
第一预警模块306,用于若所述末档主轴轴心的最大偏心量超过了预设阈值,则输出发动机曲轴化瓦预警信号。
本实施例提供的装置,可用于执行上述方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。
在一种可能的设计中,所述两个位移传感器包括第一位移传感器和第二位移传感器,其中第一位移传感器测得第一位移量、第二位移传感器测得第二位移量;所述轨迹处理模块304,具体用于根据所述当前转速,在所述振型Curve中确定所述当前转速对应的末档主轴轴心与飞轮轴心的振幅比值;将所述第一位移量和所述第二位移量分别乘以所述当前转速对应的末档主轴轴心与飞轮轴心的振幅比值,得到末档主轴轴心在第一方向的偏心量和第二方向的偏心量;将预设个数采集点数的第一方向的偏心量和第二方向的偏心量,确定为末档主轴轴心的坐标轨迹。
在一种可能的设计中,所述发动机曲轴化瓦风险监测装置30,还包括:
第二轨迹处理模块307,用于若所述发动机处于非共振放大状态,根据所述在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量,确定飞轮轴心的坐标轨迹;
第二偏心量计算模块308,用于根据所述飞轮轴心的坐标轨迹,计算发动机的所述飞轮轴心的最大偏心量;
第三判断模块309,用于根据所述飞轮轴心的最大偏心量,查询预存的飞轮轴心的最大偏心量MAP中是否存在非零值
第二预警模块310,用于若存在非零值,则将所述飞轮轴心的最大偏心量与所述非零值作正偏差百分比,若所述正偏差百分比超过预设限值,则输出发动机曲轴化瓦预警信号。
在一种可能的设计中,发动机曲轴化瓦风险监测装置30,还包括:
值记录模块311,用于若不存在非零值,则将所述飞轮轴心的最大偏心量存入所述预存的飞轮轴心的最大偏心量MAP中,并在经过一个环循环周期后重新跳转至获取发动机的当前转速,并根据所述当前转速确定发动机是否处于共振放大状态的步骤。
本实施例提供的装置,可用于执行上述方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。
图5为本公开实施例提供的电控单元的硬件结构示意图。如图5所示,本实施例的电控单元40包括:处理器401以及存储器402;其中
存储器402,用于存储计算机执行指令;
处理器401,用于执行存储器存储的计算机执行指令,以实现上述实施例中接收设备所执行的各个步骤。具体可以参见前述方法实施例中的相关描述。
可选地,存储器402既可以是独立的,也可以跟处理器401集成在一起。
当存储器402独立设置时,该电控单元还包括总线403,用于连接所述存储器402和处理器401。
本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当处理器执行所述计算机执行指令时,实现如上所述的发动机曲轴化瓦风险监测方法。
本公开实施例还提供一种发动机曲轴化瓦风险监测***,包括:两个位移传感器,设置在所述发动机的飞轮上,所述两个位移传感器位于飞轮的同一截面内、且两个位移传感器到飞轮轴心的半径互成直角;电控单元,用于执行如上所述的发动机曲轴化瓦风险监测方法。
其中,位移传感器可以是任何形式的传感器,如电涡流位移传感器。
本公开实施例还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如上所述的发动机曲轴化瓦风险监测方法。
在本公开所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案。
另外,在本公开各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述模块成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。
应理解,上述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit,简称CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储NVM,例如至少一个磁盘存储器,还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。
总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,简称ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component Interconnect,简称PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture,简称EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits,简称ASIC)中。当然,处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备或主控设备中。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种发动机曲轴化瓦风险监测方法,其特征在于,所述发动机的飞轮上设有两个位移传感器,所述两个位移传感器位于飞轮的同一截面内、且两个位移传感器到飞轮轴心的半径互成直角,所述方法应用于电控单元,包括:
在当前环循环周期内,获取发动机的当前转速,并根据所述当前转速确定发动机是否处于共振放大状态;
若所述发动机处于共振放大状态,则根据所述当前转速判断当前所处的共振模态;
获取发动机在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量,以及当前发动机所处的共振模态对应的振型Curve;其中所述振型Curve的横轴为发动机的转速,纵轴为末档主轴轴心与飞轮轴心的振幅比值;
根据所述在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量和当前发动机所处的共振模态对应的振型Curve,确定末档主轴轴心的坐标轨迹;
根据所述末档主轴轴心的坐标轨迹,计算发动机的所述末档主轴轴心的最大偏心量;
若所述末档主轴轴心的最大偏心量超过了预设阈值,则输出发动机曲轴化瓦预警信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述两个位移传感器包括第一位移传感器和第二位移传感器,其中第一位移传感器测得第一位移量、第二位移传感器测得第二位移量;
相应地,所述根据所述在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量和当前发动机所处的共振模态对应的振型Curve,确定末档主轴轴心的坐标轨迹,包括:
根据所述当前转速,在所述振型Curve中确定所述当前转速对应的末档主轴轴心与飞轮轴心的振幅比值;
将所述第一位移量和所述第二位移量分别乘以所述当前转速对应的末档主轴轴心与飞轮轴心的振幅比值,得到末档主轴轴心在第一方向的偏心量和第二方向的偏心量;
将预设个数采集点数的第一方向的偏心量和第二方向的偏心量,确定为末档主轴轴心的坐标轨迹。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取发动机的当前转速,并根据所述当前转速确定发动机是否处于共振放大状态之后,还包括:
若所述发动机处于非共振放大状态,根据所述在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量,确定飞轮轴心的坐标轨迹;
根据所述飞轮轴心的坐标轨迹,计算发动机的所述飞轮轴心的最大偏心量;
根据所述飞轮轴心的最大偏心量,查询预存的飞轮轴心的最大偏心量MAP中是否存在非零值;
若存在非零值,则将所述飞轮轴心的最大偏心量与所述非零值作正偏差百分比,若所述正偏差百分比超过预设限值,则输出发动机曲轴化瓦预警信号。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述飞轮轴心的最大偏心量,查询预存的飞轮轴心的最大偏心量MAP中是否存在非零值之后,包括:
若不存在非零值,则将所述飞轮轴心的最大偏心量存入所述预存的飞轮轴心的最大偏心量MAP中,并在经过一个环循环周期后重新跳转至在当前环循环周期内,获取发动机的当前转速,并根据所述当前转速确定发动机是否处于共振放大状态的步骤。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法,其特征在于,其中所述共振模态包括一阶弯振共振振型和二阶弯振共振振型。
6.一种发动机曲轴化瓦风险监测装置,其特征在于,包括:
第一判断模块,用于在当前环循环周期内,获取发动机的当前转速,并根据所述当前转速确定发动机是否处于共振放大状态;
第二判断模块,用于若所述发动机处于共振放大状态,则根据所述当前转速判断当前所处的共振模态;
振型处理模块,用于获取发动机在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量,以及当前发动机所处的共振模态对应的振型Curve;其中所述振型Curve的横轴为发动机的转速,纵轴为末档主轴轴心与飞轮轴心的振幅比值;
第一轨迹处理模块,用于根据所述在当前转速下飞轮上两个传感器的位移量和当前发动机所处的共振模态对应的振型Curve,确定末档主轴轴心的坐标轨迹;
第一偏心量计算模块,用于根据所述末档主轴轴心的坐标轨迹,计算发动机的所述末档主轴轴心的最大偏心量;
第一预警模块,用于若所述末档主轴轴心的最大偏心量超过了预设阈值,则输出发动机曲轴化瓦预警信号。
7.一种电控单元,其特征在于,包括:至少一个处理器和存储器;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至5任一项所述的发动机曲轴化瓦风险监测方法。
8.一种发动机曲轴化瓦风险监测***,其特征在于,包括:
两个位移传感器,设置在所述发动机的飞轮上,所述两个位移传感器位于飞轮的同一截面内、且两个位移传感器到飞轮轴心的半径互成直角;
电控单元,用于执行如权利要求1至5任一项所述的发动机曲轴化瓦风险监测方法。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当处理器执行所述计算机执行指令时,实现如权利要求1至5任一项所述的发动机曲轴化瓦风险监测方法。
10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的发动机曲轴化瓦风险监测方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210358955.9A CN114813150A (zh) | 2022-04-07 | 2022-04-07 | 发动机曲轴化瓦风险监测方法、装置及*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210358955.9A CN114813150A (zh) | 2022-04-07 | 2022-04-07 | 发动机曲轴化瓦风险监测方法、装置及*** |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114813150A true CN114813150A (zh) | 2022-07-29 |
Family
ID=82535650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210358955.9A Pending CN114813150A (zh) | 2022-04-07 | 2022-04-07 | 发动机曲轴化瓦风险监测方法、装置及*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114813150A (zh) |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0921717A (ja) * | 1995-07-06 | 1997-01-21 | Toshiba Corp | 回転軸の振動解析方法 |
JPH11153425A (ja) * | 1997-09-22 | 1999-06-08 | Nippon Seiko Kk | ラジアル玉軸受の軸受隙間を測定する方法及び装置 |
WO2006074101A1 (en) * | 2005-01-03 | 2006-07-13 | 3M Innovative Properties Company | Method and system for determining a gap between a vibrational body and fixed point by monitoring the resonant frequency of the vibrational body |
WO2009107688A1 (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | 三菱重工業株式会社 | 動力伝達系のねじり振動解析方法、解析装置、解析プログラム、およびエンジン被駆動装置間の軸系装置 |
US20180346016A1 (en) * | 2017-05-31 | 2018-12-06 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Lash detection startup diagnostic |
CN110174259A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-08-27 | 珠海格力电器股份有限公司 | 电主轴、电主轴监测方法、计算机装置以及计算机可读存储介质 |
CN112613141A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-06 | 上海睿能高齐自动化有限公司 | 一种伺服***中丝杆间隙的检测方法、***和存储介质 |
CN112763241A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-07 | 同济大学 | 一种轨道车辆模态振动获取方法 |
CN113343541A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-09-03 | 石家庄铁道大学 | 长大跨桥梁的涡激振动预警方法、装置及终端 |
CN113493976A (zh) * | 2020-03-19 | 2021-10-12 | 博西华电器(江苏)有限公司 | 预测偏心的方法、脱水的方法、衣物处理设备和存储介质 |
CN215865819U (zh) * | 2021-09-24 | 2022-02-18 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种滑动轴承极限pv值试验器 |
CN114111881A (zh) * | 2021-09-16 | 2022-03-01 | 北京泓慧国际能源技术发展有限公司 | 飞轮转子运动状态的监测***、方法及电子设备 |
CN114264466A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-01 | 潍柴动力股份有限公司 | 减振器寿命的预测方法和装置 |
-
2022
- 2022-04-07 CN CN202210358955.9A patent/CN114813150A/zh active Pending
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0921717A (ja) * | 1995-07-06 | 1997-01-21 | Toshiba Corp | 回転軸の振動解析方法 |
JPH11153425A (ja) * | 1997-09-22 | 1999-06-08 | Nippon Seiko Kk | ラジアル玉軸受の軸受隙間を測定する方法及び装置 |
WO2006074101A1 (en) * | 2005-01-03 | 2006-07-13 | 3M Innovative Properties Company | Method and system for determining a gap between a vibrational body and fixed point by monitoring the resonant frequency of the vibrational body |
WO2009107688A1 (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | 三菱重工業株式会社 | 動力伝達系のねじり振動解析方法、解析装置、解析プログラム、およびエンジン被駆動装置間の軸系装置 |
US20180346016A1 (en) * | 2017-05-31 | 2018-12-06 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Lash detection startup diagnostic |
CN110174259A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-08-27 | 珠海格力电器股份有限公司 | 电主轴、电主轴监测方法、计算机装置以及计算机可读存储介质 |
CN113493976A (zh) * | 2020-03-19 | 2021-10-12 | 博西华电器(江苏)有限公司 | 预测偏心的方法、脱水的方法、衣物处理设备和存储介质 |
CN112613141A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-06 | 上海睿能高齐自动化有限公司 | 一种伺服***中丝杆间隙的检测方法、***和存储介质 |
CN112763241A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-07 | 同济大学 | 一种轨道车辆模态振动获取方法 |
CN113343541A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-09-03 | 石家庄铁道大学 | 长大跨桥梁的涡激振动预警方法、装置及终端 |
CN114111881A (zh) * | 2021-09-16 | 2022-03-01 | 北京泓慧国际能源技术发展有限公司 | 飞轮转子运动状态的监测***、方法及电子设备 |
CN215865819U (zh) * | 2021-09-24 | 2022-02-18 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种滑动轴承极限pv值试验器 |
CN114264466A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-01 | 潍柴动力股份有限公司 | 减振器寿命的预测方法和装置 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
刘泽涛: "虚拟装配技术下发动机曲轴正时相位空气间隙优化分析", 内燃机与动力装置, 31 October 2020 (2020-10-31) * |
向玲: "间隙对齿轮-转子-轴承***弯扭耦合振动的影响分析", 振动与冲击, 30 November 2016 (2016-11-30) * |
杨薇;: "某型发动机风扇二级叶片/盘疲劳寿命研究", 海军航空工程学院学报, no. 02, 15 March 2007 (2007-03-15) * |
田俊龙;张翠平;刘文坤;王鹏;: "柴油机曲轴扭振多体动力学分析与研究", 现代制造工程, no. 10, 18 October 2017 (2017-10-18) * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111373252B (zh) | 一种桥梁损伤快速检测方法及相关装置 | |
JP3843381B2 (ja) | エンジン潤滑油の交換時期の予測装置及び予測方法 | |
CN103547977B (zh) | 包括传动***、齿轮箱和发电机的旋转机械的剩余使用寿命的确定 | |
JP4767148B2 (ja) | 正常データベースを用いた転がり軸受の余寿命診断方法、余寿命診断システム及び余寿命診断に用いるコンピュータプログラム | |
EP2940449A1 (en) | Bearing device vibration analysis method, bearing device vibration analysis device, and rolling bearing status monitoring device | |
Ghafari et al. | Effect of localized faults on chaotic vibration of rolling element bearings | |
EP3956645B1 (en) | System, apparatus and method of determining condition of a bearing | |
CN107782555A (zh) | 一种测试大型旋转机械轴瓦性能及寿命的多功能试验台 | |
CN105829857A (zh) | 旋转机械部件的利用便携终端的检查***和检查方法 | |
CN108533355A (zh) | 用于评价能借助润滑剂回路润滑的机构的润滑的方法 | |
CN116128380B (zh) | 一种桥梁健康监测方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN114813150A (zh) | 发动机曲轴化瓦风险监测方法、装置及*** | |
CN114264466B (zh) | 减振器寿命的预测方法和装置 | |
CN103954453A (zh) | 基于缸套磨损的柴油机寿命计量方法和装置 | |
KR101492090B1 (ko) | 구름베어링의 잔여수명 예측방법 | |
CN114970083A (zh) | 劣化度确定方法、装置及电子设备 | |
KR101335787B1 (ko) | 전동기의 예방 보전 장치 | |
EP3885720A1 (en) | Rotating machinery diagnosis and monitoring device and method | |
JP4368674B2 (ja) | 転がり軸受の劣化評価方法 | |
Parikyan | Unified Approach to Generate Crankshaft Dynamic Models for 3D and Torsional Vibration Analyses | |
RU2794164C1 (ru) | Система, устройство и способ определения состояния подшипника | |
JP7262380B2 (ja) | 診断装置 | |
JP2022115314A (ja) | 異音判別システム | |
CN112161742B (zh) | 功率传感器检测方法、装置、设备及存储介质 | |
US11639881B1 (en) | Integrated, continuous diagnosis, and fault detection of hydrodynamic bearings by capacitance sensing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |