CN118130083B - 一种检测活门内连杆运动属性的方法 - Google Patents
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Abstract
一种检测活门内连杆运动属性的方法，涉及测量的技术领域，通过排除连杆铰接处的间隙，用活塞的位移增量和阀板的旋转角度增量确定传送比参数，检测若干连杆的运动轨迹，用活塞的合力和阀板的旋转角度增量确定杠杆效应参数，检测若干连杆在铰接处的摩擦力，将连杆的运动轨迹检测，简化为传动比检测，将连杆在铰接处的摩擦力检测，简化为杠杆效应参数检测；提高检测的效率。
Description
技术领域
本发明涉及测量的技术领域，具体为一种检测活门内连杆运动属性的方法。
背景技术
用于飞机气源***的高压级活门或者制冷活门，是非常重要的气源控制部件，直接涉及飞机的飞行安全；活塞通过连杆控制阀板，采用活塞的压缩或回位行程，控制阀板的开启或关闭，活塞和阀板之间的连杆有若干根，在连杆的运动过程中，要检测连杆在铰接处的摩擦力变化情况，检测难度大，并且很复杂，检测的精度不高。连杆在压缩或回位过程中，对连杆的运动轨迹的稳定性进行判别，要检测连杆的运动轨迹，检测难度大，并且很复杂，检测精度不高。
有鉴于此，需要对现有技术进行进一步改进。
发明内容
针对现有技术存在的以上问题，至少解决其中一个问题，本发明的目的在于通过排除连杆铰接处的间隙，或者是排除连杆铰接处的间隙和齿轮啮合的间隙，用活塞的位移增量和阀板的旋转角度增量确定传送比参数，检测若干连杆的运动轨迹，用活塞的合力和阀板的旋转角度增量确定杠杆效应参数，检测若干连杆在铰接处的摩擦力，提供一种检测活门内连杆运动属性的方法。
实现本发明目的的技术解决方案为：
本发明提供了一种检测活门内连杆运动属性的方法，其中，连杆的运动属性包括连杆的运动轨迹和若干连杆在铰接处的摩擦力，实现所述方法的具体步骤如下：
第一步骤，在连杆之间建立力的传递关系，从而排除连杆之间的铰接间隙；或者，在连杆之间和齿轮之间建立力的传递关系，从而排除连杆之间的铰接间隙和齿轮之间的啮合间隙；需要说明的是，在具体的检测中，铰接间隙和啮合间隙是测量的干扰因素，活塞处于压缩行程，活塞处于被压缩的状态，活塞有位移变化，活塞和阀板之间通过若干连杆传动，或者通过若干连杆和齿轮组合传动，阀板的开度由小变大，阀板进入开启状态，阀板有旋转角度变化，说明若干连杆，或者若干连杆和齿轮已经形成了力的传递，从而排除了连杆之间的铰接间隙，或者是排除了连杆之间的铰接间隙和齿轮之间的啮合间隙；活塞处于回位行程，活塞处于回位的状态，活塞有位移变化，活塞和阀板之间通过若干连杆传动，或者通过若干连杆和齿轮组合传动，阀板的开度由大变小，阀板进入关闭状态，阀板有旋转角度变化，说明若干连杆，或者若干连杆和齿轮已经形成了力的传递，从而排除了连杆之间的铰接间隙，或者是排除了连杆之间的铰接间隙和齿轮之间的啮合间隙；由于在高压级活门或者制冷活门中，齿轮的运动轨迹是相对稳定的，在从而排除连杆之间的铰接间隙和齿轮之间的啮合间隙之后，测量的参数直接反映若干连杆的运动属性，其运动属性包括若干连杆的运动轨迹和若干连杆在铰接处的摩擦力，有利于建立正确的检测方式；
第二步骤，测量活塞的压力参数、弹簧的位移参数和阀板的旋转角度参数；压力参数、位移参数和旋转角度参数，基于相同的时钟信号，并采用时间轴的方式，分别且连续记录参数发生的时间和大小；需要说明的是，活门中的活塞和弹簧都是成对出现，并且活塞和弹簧的位移量是一一对应的，测量活塞的位移量，能知道弹簧的位移量，同理，测量弹簧的位移量，也能知道活塞的位移量，参数包括压力参数、位移参数和旋转角度参数，活塞的压力参数是指控制活塞发生位移的压力值；活门的活塞是由气体的压力控制，活塞的运动通过连杆传动给阀板，或者通过连杆和齿轮相结合的方式传动给阀板；由活塞推动弹簧运动为压缩行程，也就是说，活塞的压力大于弹簧的弹力；由弹簧推动活塞运动为回位行程，也就是说，弹簧的弹力大于活塞的压力；
第三步骤，由弹簧的位移参数和阀板的旋转角度参数，确定连杆的传送比参数，具体地说，弹簧的位移参数直接反映了活塞和弹簧的位移情况，活塞和弹簧的位移参数同步且相等，阀板的旋转角度参数直接反映阀板的旋转情况，连杆的传送比参数就是弹簧的位移参数与阀板的旋转角度参数之间的比值，无论是弹簧的位移参数比上阀板的旋转角度参数，还是阀板的旋转角度参数比上弹簧的位移参数，形成连杆的传送比参数，传送比参数反映了连杆在传递活塞和弹簧的位移以及阀板的旋转角度时的放大或缩小程度，间接反映了若干连杆的运动轨迹，或者，间接反映了若干连杆的运动轨迹和齿轮之间的直径大小配对关系，具体地说，连杆的运动轨迹包括连杆的运动幅度和运动轨迹的曲率变化，在时间轴上，由传送比参数的分布情况，确定连杆的运动轨迹，具体地说，在时间轴上，按照时间的先后顺序，动态反映连杆的运动幅度和运动轨迹的曲率变化；活塞的合力为活塞的压力参数和弹簧的弹力之差，由活塞的合力和阀板的旋转角度参数，确定连杆在铰接处的杠杆效应参数，在时间轴上，由杠杆效应参数的分布情况，确定连杆在铰接处的摩擦力变化情况；需要说明的是，在活门中，活塞与阀板之间通过若干连杆连接，或者是通过若干连杆和若干齿轮连接，活塞的直线运动，通过连杆转换为阀板的旋转运动，或者是通过连杆和齿轮组合的方式转换为阀板的旋转运动；活塞处于压缩行程或者处于回位行程，活塞控制阀板的旋转方向和角度，也就是说，活塞处于压缩行程，对应的阀板开度处于变大状态，或者活塞处于回位行程，对应的阀板开度处于变小状态；活塞的位移量和阀板的旋转角度之间存在一一映射的关系；无论是活门在地面环境处于固定状态，也就是说活门固定在静止的测试台面，还是活门处于使用环境，也就说飞机引气***的活门处于飞行状态，活门内部的活塞和阀板处于运动状态，由于力学分量的存在，两根连杆在铰接处，都存在杠杆效应；具体地说，两根连杆在铰接处有支点、施力点和受力点满足杠杆发生的条件，两根连杆在铰接处存在杠杆效应，而产生摩擦力，摩擦力的存在会使连杆在铰接处的动能传递出现衰减，摩擦力的变化使得连杆在铰接处出现卡顿；同一组弹簧的位移参数和阀板的旋转角度参数，既确定连杆的传送比参数，又确定连杆在铰接处的杠杆效应参数，提高检测的效率。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
（1）、在连杆之间建立力的传递关系，从而排除连杆之间的铰接间隙，有利于建立正确的检测方式；
（2）、基于相同的时钟信号，连续测量活塞压力、弹簧位移和阀板旋转角度参数的好处有，连续测量提高了数据采集的时间分辨率；实现了参数之间的时间同步；提高了测量的稳定性和可靠性；增强了***诊断和故障分析能力；不间断检测提高了检测的效率；
（3）、弹簧的位移参数和阀板的旋转角度参数，相同的数据，既确定连杆的传送比参数，又确定连杆在铰接处的杠杆效应参数，提高检测的效率；
（4）、将连杆的运动轨迹检测，简化为传动比检测，将连杆在铰接处的摩擦力检测，简化为杠杆效应参数检测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是制冷活门的半剖示意图；
图2是活塞的压缩行程示意图；
图3是活塞的回位行程示意图；
图4是连杆铰接处的非能量传递面不接触示意图；
图5是连杆铰接处的非能量传递面第一类接触示意图；
图6是连杆铰接处的非能量传递面第一类接触且第一连杆和第二连杆都主动的示意图；
图7是连杆铰接处的非能量传递面第一类接触且第一连杆主动的示意图；
图8是连杆铰接处的非能量传递面第一类接触且第二连杆主动的示意图；
图9是连杆铰接处的非能量传递面第二类接触示意图；
图10是连杆铰接处的非能量传递面第二类接触且第一连杆和第二连杆都主动的示意图；
图11是连杆铰接处的非能量传递面第二类接触且第一连杆主动的示意图；
图12是连杆铰接处的非能量传递面第二类接触且第二连杆主动的示意图；
其中：10-控制端进气口，11-活塞气压端顶面，12-弹簧，13-连杆铰接，14-阀板，15-制冷活门，101-第一连杆，102-第二连杆的非能量传递面，103-第二连杆，104-第一连杆的非能量传递面，201-第一接触点，202-第二接触点，203-第三接触点，204-第四接触点。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例，如图1至图12所示，本发明提供了一种检测活门内连杆运动属性的方法，实现所述方法的具体步骤如下：
第一步骤，在连杆之间建立力的传递关系，从而排除连杆之间的铰接间隙；或者，在连杆之间和齿轮之间建立力的传递关系，从而排除连杆之间的铰接间隙和齿轮之间的啮合间隙；需要说明的是，若干连杆在数量上，是3根连杆或者5根连杆的组合，若干齿轮在数量上，是2个齿轮或者3个齿轮的组合；
第二步骤，测量活塞的压力参数、弹簧的位移参数和阀板的旋转角度参数；
第三步骤，由弹簧的位移参数和阀板的旋转角度参数，确定连杆的传送比参数，在时间轴上，由传送比参数的分布情况，确定连杆的运动轨迹；活塞的合力为活塞的压力参数和弹簧的弹力之差，由活塞的合力和阀板的旋转角度参数，确定连杆在铰接处的杠杆效应参数，在时间轴上，由杠杆效应参数的分布情况，确定连杆在铰接处的摩擦力变化情况。
为了更好的实现本发明的目的，在本发明的一些实施例中，其中，在第一步骤中，结合图1，本发明的检测对象，是用于飞机发动机引气***的活门，所述活门包括制冷活门15和高压级活门，制冷活门15和高压级活门的检测方法相似，此处仅以制冷活门15进行说明，制冷活门15气体控制一侧的气体从控制端进气口10进入，活塞封堵气体控制一侧的气体，气体控制一侧的气体不能进入弹簧12一侧的活塞气压端顶面11，活塞气压端顶面11和弹簧12的位移量同步，气体控制一侧的气体压力作用于活塞气压端顶面11的背面，弹簧12的弹力作用于活塞气压端顶面11，活塞控制阀板14的开或者关，若干连杆之间采用的连接结构是连杆铰接13；需要说明的是，在活门内，连杆运动属性包括连杆的运动轨迹和连杆铰接处的摩擦力，在活门内部，力的传递部件中，采用若干连杆传递，或者采用若干连杆或者若干齿轮组合的方式传递，具体来说，是测量若干连杆在活门内的整体运动轨迹，比如3根或者5根连杆组合在一起，活门内的若干连杆组合在一起的整体运动轨迹，才能更好地体现活门的连杆的运动轨迹；齿轮之间的转轴固定，齿轮之间的运动轨迹是相对稳定的，也就是说齿轮之间的运动，在排除了若干齿轮之间的啮合间隙，对检测连杆运动属性是没有影响的，前提是要排除了若干齿轮之间的啮合间隙；在飞机飞行过程中，由于活门内的连杆具有相对运动的空间，因此，在连杆的铰接处，存在杠杆效应，形成的摩擦力，影响杠杆之间力的传递，进而影响连杆之间运动的顺畅性。
为了更好的实现本发明的目的，在本发明的一些实施例中，其中，在第二步骤中，采用激光测距传感器测量活塞的位移量，采用旋转位移传感器测量阀板的旋转角度，采用压力传感器测量活塞的气体压力，测量的位置是在活塞靠近控制端进气口10一端；激光测距传感器测量活塞位移，激光测距传感器可以精确测量活塞的位移量，跟踪活塞的运动轨迹，测量活塞的位移量，同时得到弹簧12的位移量，根据弹簧的弹力公式为：
F弹= k * X
其中：F弹是弹簧的弹力(N)，k是弹簧的弹性系数或刚度系数(N/m)，X是弹簧的位移或压缩量(m)，*表示乘以；弹簧的弹力大小与其弹性系数和位移量成正比，在这个活塞-连杆-阀板***中，可以利用这个公式来分析弹簧的力学属性，比如说大小；通过测量活塞的位移变化，可以间接得到活塞的速度和加速度信息，活塞的位移量为活塞运动和弹簧运动的分析和控制提供数据支持；旋转位移传感器测量阀板旋转角度，旋转位移传感器可以实时测量阀板的旋转角度θ，通过跟踪阀板旋转角度的变化，可以计算出阀板的旋转角度增量Δθ，并且与活塞的位移和压力数据结合，分析阀板运动特性和杠杆效应参数G；压力传感器测量活塞靠近控制端进气口10一端的压力，压力传感器可以准确测量活塞的压力F压，结合活塞位移数据，可以计算出活塞的压缩或者回位行程合力F压合；进一步分析F压合、Δθ和G之间的关系，可以更好地理解活塞-阀板***的工作特性。
为了更好的实现本发明的目的，在本发明的一些实施例中，其中，在第二步骤中，测量活塞的压力参数、弹簧的位移参数和阀板的旋转角度参数；弹簧和阀板的参数，基于相同的时钟信号，并采用时间轴的方式，分别且连续记录参数发生的时间和大小；基于相同时钟信号的时间轴记录，将上述三种传感器的测量数据，基于相同的时钟信号进行时间轴记录，这样可以实现对活塞压力、弹簧位移和阀板角度三个关键参数的同步采集和记录，时间轴记录有利于分析各参数之间的相互关系和动态变化规律。需要说明的是，连续测量活塞压力、弹簧位移和阀板旋转角度参数的好处有，连续测量提高了数据采集的时间分辨率，与间断式测量相比，连续测量能够获取更细致、更连贯的参数变化数据，高时间分辨率的数据有利于更精确地分析***的动力学特性和瞬态响应；实现了参数之间的时间同步，基于相同的时钟信号进行连续记录，确保了各传感器数据的时间同步性，这为分析活塞压力、弹簧位移和阀板旋转之间的动态关系提供了可靠的数据基础；提高了测量的稳定性和可靠性，连续测量相比间断测量，能够更好地捕捉瞬态变化，降低测量噪声和干扰，这有助于提高测量数据的稳定性和可靠性，为后续分析和应用提供更有价值的信息；增强了***诊断和故障分析能力，连续记录的时间序列数据，可以用于分析***状态的动态变化及异常情况，这为***的状态监测和故障诊断提供了重要依据，有助于提高***的可维护性。
为了更好的实现本发明的目的，在本发明的一些实施例中，进一步地，在第二步骤中，活塞处于加速的状态，采集压力参数、位移参数和旋转角度参数；在其它检测条件不变的情况下，改变活塞的初始速度，检测若干连杆的传动比R和杠杆效应参数G；比如，活塞的初始速度是5 m/s，加速度是10 m/s²；活塞的初始速度是10 m/s，加速度是10 m/s²。在其它检测条件不变的情况下，改变活塞的加速度，检测若干连杆的传动比R和杠杆效应参数G；比如，活塞的初始速度是5 m/s，加速度是10 m/s²；活塞的初始速度是5 m/s，加速度是100 m/s²，其中，m/s表示米每秒， m/s²表示米每平方秒，其目的在于，活塞处于加速的状态并结合改变活塞的初始速度，检测连杆的传动比R和杠杆效应参数G的稳定性。
为了更好的实现本发明的目的，在本发明的一些实施例中，进一步地，在第二步骤中，活塞处于匀速的状态，采集压力参数、位移参数和旋转角度参数；在其它检测条件不变的情况下，改变活塞的初始速度，检测若干连杆的传动比R和杠杆效应参数G；比如，活塞的初始速度是5 m/s，加速度是0 m/s²；活塞的初始速度是10 m/s，加速度是0 m/s²，其目的在于，在匀速的状态，改变活塞的初始速度，检测连杆的传动比R和杠杆效应参数G的稳定性。
为了更好的实现本发明的目的，在本发明的一些实施例中，进一步地，在第二步骤中，活塞处于加速度为负的状态，采集压力参数、位移参数和旋转角度参数；在其它检测条件不变的情况下，改变活塞的初始速度，检测若干连杆的传动比R和杠杆效应参数G；比如，活塞的初始速度是30m/s，加速度是-2 m/s²；活塞的初始速度是50 m/s，加速度是-2 m/s²。在其它检测条件不变的情况下，改变活塞的加速度，检测若干连杆的传动比R和杠杆效应参数G；比如，活塞的初始速度是50 m/s，加速度是-3 m/s²；活塞的初始速度是50 m/s，加速度是-5 m/s²，其目的在于，处于加速度为负的状态并结合改变活塞的初始速度，检测连杆的传动比R和杠杆效应参数G的稳定性。
为了更好的实现本发明的目的，在本发明的一些实施例中，其中，在第三步骤中，结合图4，第一连杆101和第二连杆103是铰接关系，第一连杆101和第二连杆103之间的包含关系是可以切换的，具体的说，第一连杆101可以半包围第二连杆103，或者第二连杆103半包围第一连杆101，第一连杆的非能量传递面104包括曲面或者平面，第二连杆的非能量传递面102包括曲面或者平面，第一连杆101的第一连杆的非能量传递面104和第二连杆103的第二连杆的非能量传递面102是不接触的，第一连杆的非能量传递面104和第二连杆的非能量传递面102之间没有形成支点、施力点、受力点，不产生杠杆效应。结合图5，第一连杆的非能量传递面104和第二连杆的非能量传递面102之间相互接触，并形成第一接触点201和第二接触点202，满足杠杆形成的条件：支点、施力点、受力点，第一连杆的非能量传递面104和第二连杆的非能量传递面102形成杠杆效应，第一连杆的非能量传递面104和第二连杆的非能量传递面102之间产生摩擦力。结合图6，第一连杆左侧向上运动、第一连杆右侧向下运动、第二连杆左侧向下运动、第二连杆右侧向上运动共同作用，第一连杆的非能量传递面104和第二连杆的非能量传递面102形成杠杆效应，第一连杆的非能量传递面104和第二连杆的非能量传递面102之间产生摩擦力。结合图7，第一连杆左侧向上运动、第一连杆右侧向下运动共同作用，第一连杆的非能量传递面104和第二连杆的非能量传递面102形成杠杆效应，第一连杆的非能量传递面104和第二连杆的非能量传递面102之间产生摩擦力。结合图8，第二连杆左侧向下运动、第二连杆右侧向上运动共同作用，第一连杆的非能量传递面104和第二连杆的非能量传递面102形成杠杆效应，第一连杆的非能量传递面104和第二连杆的非能量传递面102之间产生摩擦力。
为了更好的实现本发明的目的，在本发明的一些实施例中，其中，在第三步骤中，结合图9，第一连杆的非能量传递面104和第二连杆的非能量传递面102之间相互接触，并形成第三接触点203和第四接触点204，满足杠杆形成的条件：支点、施力点、受力点，第一连杆的非能量传递面104和第二连杆的非能量传递面102形成杠杆效应，第一连杆的非能量传递面104和第二连杆的非能量传递面102之间产生摩擦力。结合图10，第一连杆左侧向下运动、第一连杆右侧向上运动、第二连杆左侧向上运动、第二连杆右侧向下运动共同作用，第一连杆的非能量传递面104和第二连杆的非能量传递面102形成杠杆效应，第一连杆的非能量传递面104和第二连杆的非能量传递面102之间产生摩擦力。结合图11，第一连杆左侧向下运动、第一连杆右侧向上运动共同作用，第一连杆的非能量传递面104和第二连杆的非能量传递面102形成杠杆效应，第一连杆的非能量传递面104和第二连杆的非能量传递面102之间产生摩擦力。结合图12，第二连杆左侧向上运动、第二连杆右侧向下运动共同作用，第一连杆的非能量传递面104和第二连杆的非能量传递面102形成杠杆效应，第一连杆的非能量传递面104和第二连杆的非能量传递面102之间产生摩擦力。
为了更好的实现本发明的目的，在本发明的一些实施例中，其中，在第三步骤中，在活门中，活塞与阀板之间通过若干连杆连接，或者是通过若干连杆和若干齿轮连接，活塞的直线运动，通过连杆转换为阀板的旋转运动，或者是通过连杆和齿轮组合的方式转换为阀板的旋转运动；活塞处于压缩行程或者处于回位行程，活塞控制阀板的旋转方向和角度，也就是说，活塞处于压缩行程，对应的阀板开度处于变大状态，或者活塞处于回位行程，对应的阀板开度处于变小状态；活塞的位移量和阀板的旋转角度之间存在一一映射的关系；若干连杆的整体传送比为R，或者是若干连杆和若干齿轮的整体传送比为R；活塞的压缩行程，阀板开启阶段，限定阀板的转动方向，进入压缩活塞状态，限定活塞的运动方向，并产生位移，确定阀板转动，活塞和阀板之间通过若干连杆传动，或者通过若干连杆和齿轮组合传动，说明若干连杆，或者若干连杆和齿轮已经形成了力的传递，排除了连杆之间的铰接间隙，或者是排除了连杆之间的铰接间隙和齿轮之间的啮合间隙；活塞的回位行程，阀板关闭阶段，限定阀板的转动方向，进入回位活塞状态，限定活塞的运动方向，并产生位移，确定阀板转动，活塞和阀板之间通过若干连杆传动，或者通过若干连杆和齿轮组合传动，说明若干连杆，或者若干连杆和齿轮已经形成了力的传递，排除了连杆之间的铰接间隙，或者是排除了连杆之间的铰接间隙和齿轮之间的啮合间隙；在相同的时钟信号下，采用同一时间轴，连续测量活塞的压缩或者回位行程位移量和阀板的旋转角度；需要说明的是，在测量的起始阶段，排除连杆之间的铰接间隙，或者是从而排除连杆之间的铰接间隙和齿轮之间的啮合间隙，起始阶段的活塞的压缩或者回位行程位移量才有准确的基础；采用同一时间轴，才有相同的时间对比基础，位移量和旋转角度连续测量，提高检测的效率，将测量的位移量和旋转角度采用微分的方式，提高检测的精度。
为了更好的实现本发明的目的，在本发明的一些实施例中，进一步地，在第三步骤中，结合图2，活塞的压缩行程，活塞的压缩行程位移量X，阀板的旋转角度为θ，在同一单位时间内，活塞的压缩行程位移增量为ΔX，阀板的旋转角度增量为Δθ，ΔX = R *Δθ，*表示相乘；第一种情况，在传动比恒定的情况下：当若干连杆的传动比R恒定时，活塞位移增量ΔX与阀板角度增量Δθ呈线性关系，即ΔX = R * Δθ，传送比 R 的恒定性意味着在同一单位时间内，活塞的位移变化与阀板的角度变化之间保持一定的比例关系；第二种情况，传动比变大情况下：如果若干连杆的传动比R增大，即ΔX>R * Δθ，那么活塞位移增量ΔX会比阀板角度增量Δθ更大；第三种情况，传动比变小情况下：相反地，如果若干连杆的传动比R减小，即ΔX<R * Δθ，那么活塞位移增量ΔX会比阀板角度增量Δθ更小；需要说明的是，在具体的检测中，在活塞的压缩行程中，传动比R的值，以上三种情况都会出现；传动比R在时间轴上，处于连续变化的状态是最佳的，当然，这不是绝对的连续，传动比R的波动范围处于标准值内，比如，在时间轴上，相邻的两个传动比R值的差值不超过5或者10，具体的，如果相邻的两个传动比R为505和507，505和507的差值是2，在5或者10的差值标准范围内，那么就是合格的传动比R，活门的运动是稳定的，如果相邻的两个传动比R为505和527，505和527的差值是22，不在5或者10的差值标准范围内，那么就是不合格的传动比R，活门的运动是不稳定的；如果传动比R在时间轴上，其值有跳变，比如从5跳变到100，或者从500跳变到6，那么活门在跳变点就是不稳定，也是一个风险点，是不合格的；活塞的压缩行程的合力为F压合，F压合=F压－F弹，F压表示气控侧对活塞压缩或者说是对弹簧的压力，F弹表示弹簧对活塞回位的弹力，F压大于F弹，阀板的旋转角度为θ，在同一单位时间内，阀板的旋转角度增量为Δθ，杠杆效应参数为G，G= F压合/Δθ，在单位时间内，F压合采用求平均值的方法，/表示除以，具体的，如果F压合是一个恒定的值，那么F压合就是一个恒定的值，如果F压合是一个变动的值，那么F压合就选择几个时间点上的值求平均值，以三个时间点为例，第一个时间点的值为F压合1，第二个时间点的值为F压合2，第三个时间点的值为F压合3，F压合的平均值为（F压合1+ F压合2+ F压合3）/3；在单位时间内，杠杆效应参数G的大小，直接反映杠杆效应产生摩擦力的大小，比如，选择0.1秒作为检测的单位时间，杠杆效应参数G大于5就是杠杆效应超标，需要说明的是，杠杆效应参数G为大于零的数；当然，杠杆效应参数G根据单位时间的大小选择，杠杆效应参数G会出现变化，因此，进行杠杆效应参数G对比，要基于相同的单位时间；在时间轴上，检测杠杆效应参数G波动的波动范围，任意两个杠杆效应参数G之差，可以表示为：|G1 - G2|，其中G1和G2是两个不同的杠杆效应参数，这个差值的符号可以是正数或负数,取决于G1和G2的具体大小关系，如果G1>G2，则差值G1 - G2>0，差值为正，如果G1<G2，则差值G1 - G2<0，差值为负，在具体检测中，选择0.1秒作为检测的单位时间，任意两个杠杆效应参数G之差，合格的波动范围为[-1，1]，超出这个范围的就是不合格的。活塞的回位行程，结合图3，活塞的回位行程位移量Y，阀板的旋转角度为θ，在同一单位时间内，活塞的回位行程位移增量为ΔY，阀板的旋转角度增量为Δθ，ΔX = R *Δθ，*表示相乘；或者活塞的回位行程的合力为F回合，F回合=F弹－F压，F压表示气控侧对活塞压缩或者说是对弹簧的压力，F弹表示弹簧对活塞回位的弹力，F压小于F弹，阀板的旋转角度为θ，在同一单位时间内，阀板的旋转角度增量为Δθ，杠杆效应参数G，G= F回合/Δθ，在单位时间内，F回合采用平均值的方法，F回合与F压合采用求平均值的方法是一样的，/表示除以；可以将活塞的回位行程位移量Y换算成活塞的压缩行程位移量X，计算活塞的回位行程和活塞的压缩行程的传动比R和杠杆效应参数G。
需要特别说明的是，未充分解释的技术特征，采用常规技术手段。
以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种检测活门内连杆运动属性的方法，其中，运动属性包括运动轨迹和在铰接处的摩擦力，其特征在于，实现所述方法的具体步骤如下：
第一步骤，在连杆之间建立力的传递关系，从而排除连杆之间的铰接间隙；活塞处于压缩行程，对应的阀板开度处于变大状态，或者活塞处于回位行程，对应的阀板开度处于变小状态；活塞的位移量和阀板的旋转角度之间存在一一映射的关系，说明连杆之间已经形成了力的传递，从而排除了连杆之间的铰接间隙；
第二步骤，测量活塞的压力参数、弹簧的位移参数和阀板的旋转角度参数；
第三步骤，由弹簧的位移参数和阀板的旋转角度参数，确定连杆的传送比参数；连杆的运动轨迹包括连杆的运动幅度和运动轨迹的曲率变化，测量活门内的若干连杆组合在一起的整体运动轨迹，在时间轴上，按照时间的先后顺序，动态反映连杆的运动幅度和运动轨迹的曲率变化，由传送比参数的分布情况，确定连杆的运动轨迹；活塞的合力为活塞的压力参数和弹簧的弹力之差，由活塞的合力和阀板的旋转角度参数，确定连杆在铰接处的杠杆效应参数；阀板的旋转角度为θ，在同一单位时间内，阀板的旋转角度增量为Δθ，杠杆效应参数G，在单位时间内，F压合和F回合采用平均值的方法，活塞的压缩行程的合力为F压合，F压合=F压－F弹，F压大于F弹， G= F压合/Δθ，活塞的回位行程的合力为F回合，F回合=F弹－F压，F压小于F弹，G= F回合/Δθ，F压表示气控侧对活塞压缩或者说是对弹簧的压力，F弹表示弹簧对活塞回位的弹力，/表示除以；在时间轴上，由杠杆效应参数的分布情况，确定连杆在铰接处的摩擦力变化情况；第一连杆（101）和第二连杆（103）是铰接关系，第一连杆（101）的第一连杆的非能量传递面（104）和第二连杆（103）的第二连杆的非能量传递面（102）是不接触的，第一连杆的非能量传递面（104）和第二连杆的非能量传递面（102）之间没有形成支点、施力点、受力点，不产生杠杆效应；第一连杆的非能量传递面（104）和第二连杆的非能量传递面（102）之间相互接触，并形成第一接触点（201）和第二接触点（202），满足杠杆形成的条件：支点、施力点、受力点，第一连杆的非能量传递面（104）和第二连杆的非能量传递面（102）形成杠杆效应，第一连杆的非能量传递面（104）和第二连杆的非能量传递面（102）之间产生摩擦力。
2.根据权利要求1所述的一种检测活门内连杆运动属性的方法，其特征在于，在第二步骤中，采用激光测距传感器测量活塞的位移量。
3.根据权利要求1所述的一种检测活门内连杆运动属性的方法，其特征在于，在第二步骤中，采用旋转位移传感器测量阀板的旋转角度。
4.根据权利要求1所述的一种检测活门内连杆运动属性的方法，其特征在于，在第二步骤中，采用压力传感器测量活塞的气体压力。
5.根据权利要求1所述的一种检测活门内连杆运动属性的方法，其特征在于，在第二步骤中，压力参数、位移参数和旋转角度参数，基于相同的时钟信号。
6.根据权利要求1所述的一种检测活门内连杆运动属性的方法，其特征在于，在第二步骤中，压力参数、位移参数和旋转角度参数，采用时间轴的方式，分别且连续记录参数发生的时间和大小。
7.根据权利要求1所述的一种检测活门内连杆运动属性的方法，其特征在于，在第二步骤中，活塞处于加速的状态，采集压力参数、位移参数和旋转角度参数。
8.根据权利要求1所述的一种检测活门内连杆运动属性的方法，其特征在于，在第二步骤中，活塞处于匀速的状态，采集压力参数、位移参数和旋转角度参数。
9.根据权利要求1所述的一种检测活门内连杆运动属性的方法，其特征在于，在第二步骤中，活塞处于加速度为负的状态，采集压力参数、位移参数和旋转角度参数。
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