基于导航定位原理的火箭涡轮泵轴承故障诊断

基于导航定位原理的火箭涡轮泵轴承故障诊断

论文摘要

为准确判断火箭发动机涡轮泵轴承在试验台上试验时发生故障的部位,同时避免通过轴承特征频率诊断轴承故障的方法所带来的不确定性,基于GPS卫星导航定位原理,利用时幅曲线的相位信息,提出一种新的轴承故障诊断方法:振源坐标定位法,即通过四个已知坐标的振动传感器测得同一振动波的时幅曲线相位差判定振源位置。将试验台上轴承和四个振动信号传感器安放在坐标已知的直角坐标系中,利用时幅曲线拐点分析法准确捕获振动信号到达四个传感器的时刻,再利用这四个时刻和已知坐标计算出振源位置坐标,最后根据振源位置坐标判断其是否为轴承故障及具体故障部位。通过仿真计算证明该方法理论上可行。

论文目录

  • 0 引 言
  • 1 系统构成
  • 2 空间坐标定位原理
  •   2.1 空间坐标定位数学模型
  •   2.2 判定故障部位数学模型
  •     1) 轴承座所占据的坐标空间同时满足以下数学表达式:
  •     2) 轴承内圈所占据的坐标空间同时满足以下数学表达式:
  •     3) 轴承外圈所占据的坐标空间同时满足以下数学表达式:
  •     4) 轴承滚动体和保持架所占据的坐标空间同时满足以下数学表达式:
  •   2.3 模数转换精度和多通道同步问题
  •   2.4 轴承故障信号时域波形
  •   2.5 坐标精度问题
  •   2.6 噪声的影响
  • 3 仿真校验
  •   3.1 构造传感器仿真时域信号
  •     3.1.1 各仿真信号时间差T′i0求解原理
  •     3.1.2 仿真信号时间差T′i0求解实例
  •   3.2 合成振动传感器故障时域信号
  •   3.3 仿真计算和故障诊断
  •     3.3.1 时幅曲线拐点分析算法简介
  •     3.3.2 用时幅曲线分析算法求出各传感器合成数据中3589 Hz信号出现的时刻
  •       1) 传感器1数据分析
  •       2) 传感器2数据分析
  •       3) 传感器3数据分析
  •       4) 传感器4数据分析
  •   3.4 利用振动定位算法对轴承故障进行定位诊断
  • 4 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 戴屹梅,张和生,方柯

    关键词: 火箭发动机,故障诊断,导航定位,传感器阵列,时间延迟

    来源: 宇航学报 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 北京交通大学电气工程学院

    基金: 北京航天动力研究所委托的红果园项目(E14GY500010)

    分类号: V467

    页码: 286-294

    总页数: 9

    文件大小: 1223K

    下载量: 101

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