[发明专利]一种识别柴油机匹配涡轮增压器的压壳旋转故障测试方法

权利要求书

1.一种识别柴油机匹配涡轮增压器的压壳旋转故障测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，进行验证平台基准状态判定，对未达到要求的试验台架进行整改，保障下一步开展识别增压器旋转振动测试的结果有效可靠；

第二步，进行涡轮增压器压壳旋转故障测试的测点设计，匹配出可用的测试手段和具有典型振动结果的测点位置，支撑旋转故障机理识别；

第三步，进行涡轮增压器压壳旋转故障振动数据采集和典型特征后处理，获取故障发生的时机和定性分析出故障原因；

第四步，进行抑制涡轮增压器压壳旋转的抑制方案设计，分析抑制途径和假设实施方案，确定异常局部应力的疏、导模式；

第五步，进行抑制涡轮增压器压壳旋转假设实施方案效果预评估，量化实施方案传导的作用力，确认疏、导条件下的承力部件的许用极限；

第一步中，验证平台基准状态判定方法，包括如下步骤，

1)在柴油机支撑位置的主动侧安装三向振动传感器，三向振动传感器的各矢量方向与发动机的主矢量方向对应一致；

2)运行柴油机在外特性工况，转速工况点分档间隔为100r/min，获取各工况转速下的稳定时域振动数据，其中采样带宽为2kHz，频率分辨率0.5Hz，采样周期大于10s；

3)提取各工况下各支撑测点的综合振动速度结果、矢量贡献比结果，若各工况点四个支撑位置综合振动当量满足偏差±10％以内，且最大贡献矢量的矢量贡献比小于50％，判定支撑结构稳定，继而符合涡轮增压器压壳旋转故障测试要求；

4)提取传动端支撑测点的转轴阶次和柴油机主要运行阶次振动速度幅值，并按转速规律作图，若曲线趋势出现拐点特征，表明联轴匹配不平衡，需要检查联轴系统。

2.根据权利要求1所述的识别柴油机匹配涡轮增压器的压壳旋转故障测试方法，其特征在于：所述步骤3)中，各支撑点综合振动速度结果计算：

式中：

V_nS-表示第n个测点的综合振动速度结果，mm/s；

V_nX-表示第n个测点柴油机水平方向(X向)的振动速度均方根值，mm/s；

V_nY-表示第n个测点柴油机曲轴轴向(Y向)的振动速度均方根值，mm/s；

V_nZ-表示第n个测点柴油机垂直方向(Z向)的振动速度均方根值，mm/s；

矢量贡献比结果计算：

δ_n＝V_nk/V_nS

式中：

δ_n-表示第n个测点的矢量贡献比，％；

V_nk-表示第n个测点X、Y、Z方向的振动速度均方根值，mm/s。

3.根据权利要求1所述的识别柴油机匹配涡轮增压器的压壳旋转故障测试方法，其特征在于：所述步骤4)中，转轴阶次计算方法：

i_Z＝N/60

式中：

i_Z-表示转轴阶次频率，Hz；

N-表示发动机工作转速，r/min；

柴油机主要运行阶次计算方法：

式中：

i_y-表示运行阶次频率，Hz；

τ-表示发动机冲程；

α-表示发动机气缸对应的系数，选气缸数的一半。

4.根据权利要求1所述的识别柴油机匹配涡轮增压器的压壳旋转故障测试方法，其特征在于：第二步中，涡轮增压器压壳旋转故障测试的测点设计方法，包括如下步骤：

1)在增压器压壳出口顶端边沿和进气管入口边沿三向振动测点，并标记为P21和P19；

2)以增压器叶轮轴轴心和压壳出口顶端边缘作为直角三角形斜边，确定直角形第三点并以此作为第三测点标记为P31；

3)在发动机运行至最大负荷工况，测试P31点处的温度，选择耐温并与之匹配的三向振动传感器；

4)分别在P19、P21、P31安装对应的三向振动传感器，三向振动传感器的各矢量方向与发动机的主矢量方向对应一致。