[发明专利]一种旋转机械角度不对中故障定量化检测系统及方法

权利要求书

1.一种旋转机械角度不对中故障定量化检测系统，其特征在于：包括相对设置的驱动轴(1)和从动轴(4)；驱动轴(1)和从动轴(4)的下方均设置有转子支撑板(5)；从动轴(4)上安装有传感器支架(3)，传感器支架(3)上安装有用于采集传感器探头表面到驱动轴(1)端面之间的间隙距离的电涡流传感器(2)，电涡流传感器(2)垂直于从动轴(4)面向于驱动轴(1)的端面；驱动轴(1)与从动轴(4)之间设置有用于确定电涡流传感器(2)采集间隙数据时所处方位角的方位角测量装置；电涡流传感器(2)的信号输出端连接用于处理电涡流传感器(2)采集的间隙数据以得到角度不对中量和不对中方位角的计算机(7)。

2.根据权利要求1所述的旋转机械角度不对中故障定量化检测系统，其特征在于：所述的方位角测量装置为平贴于驱动轴(1)端面上的分度纸盘(6)，分度纸盘(6)的初始刻度0°与驱动轴(1)的中心轴位于同一水平面上。

3.根据权利要求2所述的旋转机械角度不对中故障定量化检测系统，其特征在于：所述的分度纸盘(6)为圆形。

4.根据权利要求1所述的旋转机械角度不对中故障定量化检测系统，其特征在于：所述的方位角测量装置为安装于传感器安装支架(3)上的角度传感器，角度传感器的信号输出端与计算机(7)相连。

5.一种旋转机械角度不对中故障定量化检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将传感器安装支架(3)固定于从动轴(4)上，再将电涡流传感器(2)安装于传感器安装支架(3)上，并使电涡流传感器(2)垂直于从动轴(4)面向于驱动轴(1)的端面；

2)将分度纸盘(6)平贴于驱动轴(1)面向于从动轴(4)的端面上，并将分度纸盘(6)的初始刻度0°置于水平位置；

3)利用电涡流传感器(2)采集传感器探头表面到驱动轴(1)端面之间的间隙距离，得到间隙数据，并对间隙数据进行误差消除处理之后保存到计算机(7)中；

4)利用计算机(7)对进行误差消除后的间隙数据进行处理，得到角度不对中量及不对中方位角。

6.根据权利要求5所述的旋转机械角度不对中故障定量化检测方法，其特征在于：所述的步骤3)中，电涡流传感器(2)在采集间隙数据时，采用等间隔角度或非等间隔角度采集间隙数据；

采用等间隔角度采集间隙数据时，根据分度纸盘(6)，每隔1～5°采集一个间隙数据；

采用非等间隔角度采集间隙数据时，对采集到的间隙数据进行插值处理，使其成为等间隔角度的间隙数据。

7.根据权利要求5所述的旋转机械角度不对中故障定量化检测方法，其特征在于：所述的步骤3)中，误差消除处理的具体方法是：

3.1)使从动轴(4)固定不动，驱动轴(1)旋转一周，测量一组间隙数据，将该组间隙数据进行去均值处理后保存；

3.2)驱动轴(1)固定不动，从动轴(4)旋转一周，测量一组间隙数据；

3.3)用步骤3.2)中的间隙数据减去步骤3.1)中去均值之后的间隙数据，然后进行数据保存，得到误差消除后的间隙数据，以此消除驱动轴(1)端面的平面度误差。

8.根据权利要求5所述的旋转机械角度不对中故障定量化检测方法，其特征在于：所述的步骤4)中，计算机(7)对进行误差消除后的间隙数据进行处理的具体方法是简化级数算法：

采用基于傅里叶级数的幅值和相位方法对角度不对中量进行估算，得到角度不对中量及不对中方位角。

9.根据权利要求5所述的旋转机械角度不对中故障定量化检测方法，其特征在于：所述的步骤4)中，计算机(7)对进行误差消除后的间隙数据进行处理的具体方法是两点法：

测量两个间隙数据点，对其进行两点法处理，得到角度不对中量和不对中方位角。

10.根据权利要求5所述的旋转机械角度不对中故障定量化检测方法，其特征在于：所述的步骤4)中，计算机(7)对进行误差消除后的间隙数据进行处理的具体方法是傅里叶变换算法：

对采集到的间隙数据进行整周期延拓之后再进行快速傅里叶变换，得到角度不对中量及不对中方位角。