[发明专利]在线柴油机弹性传动齿轮状态检测方法

说明书

本发明公开了一种在线柴油机弹性传动齿轮状态检测方法，包括：1、通过数据采集卡对柴油机的瞬时转速、齿轮轴振动、功率负荷进行监测；2、步骤1采集的信号转化成标准电信号；3、由数据采集卡对标准电信号进行采集及数模转换；4、通过对柴油机瞬时转速及气缸振动的耦合，将其中振动在时域内转化到与曲轴转角对应的角度域内进行阶比分析；5、测取正常情况下柴油机的阶比数据矩阵6、带入公式将柴油机功率P kW、转速n RMP变成裕度系数；7、测取任意状态下阶比数据矩阵B，与ηA对比，当B＞ηA时，弹性传动齿轮存在异常。本发明实现对弹性齿轮微小故障的提前检修更换从而减少更大的损失。

技术领域

本发明涉及一种在线柴油机弹性传动齿轮状态检测方法，属于内燃机及海洋设备技术领域。

背景技术

柴油机弹性齿轮检测实际上技术核心是特征提取及特征分析，是智能柴油机发展的主要方向。

现代大型柴油机是一个包含材料学，机械学，电子控制等多个多学科为一体的复杂的非线性系统，它包含多个子系统，且个各子系统相互作用，柴油机在运行期间是由机械结构和电控单元协调个部件按一定时序工作，然而随着机械结构的磨损或电控单元的不准确或不稳定，就导致各系统不能及时有效的工作，系统间又是相互耦合的，一个系统的不正常，会影响到其他系统，表现出其它的故障现象。导致故障的起因和故障表现不能一一对应，出现一因多果、和一果多因的现象，所以很多情况都是柴油机某些零部件彻底损坏后才会被发现或定位，此时已经造成比较大的损失。柴油机弹性传动齿轮，与普通齿轮相比，其内部有供缓冲的弹簧，加之柴油机运行时缸内爆炸振动大，现有针对齿轮的振动故障诊断此时是失效的。所以柴油机弹性传动齿轮状态的管理从“事后维修”需要向“事前维护”方向转变。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在线柴油机弹性传动齿轮状态检测方法，实现对弹性齿轮微小故障的检测，从而提醒用户进行提前检修更换从而减少更大的损失。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种在线柴油机弹性传动齿轮状态检测方法，包括：

1、通过传感器对柴油机的瞬时转速、齿轮轴振动、功率负荷进行监测；

2、步骤1采集的信号转化成标准电信号；

3、由数据采集卡对标准电信号进行采集及数模转换；

4、通过对柴油机瞬时转速及气缸振动的耦合，将其中振动在时域内转化到与曲轴转角对应的角度域内进行阶比分析；

5、测取正常情况下柴油机的阶比数据矩阵a(j))；

6、带入公式将柴油机功率P kW、转速n RMP变成裕度系数

h为常数，根据各机型而定；

7、测取任意状态下阶比数据矩阵B，与ηA对比，当B＞ηA时，弹性传动齿轮存在异常。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：

前述在线柴油机弹性传动齿轮状态检测方法，其中步骤4通过以下完成：

1)瞬时转速异常值剔除

柴油机瞬时转速测量时，测量的是由信号调理板转化后的脉冲频率，然而在实际测量中，由于传感器的振动或者调理板受到电磁干扰，会出现脉冲丢失或者脉冲增多现象，表现在数据上面，就是在两个上止点信号之间的瞬时转速值或周期值不是齿轮的齿数；然而增加的脉冲周期值和柴油机转速无关，通常表现为特别大的异常值，有这些原因的存在，使得直接使用测量数据进行阶比跟踪会对计算精度产生很大影响；剔除明显异常值后，使用差分统计寻找其它异常值时，首先将瞬时转速后向差分

X(i)＝x(i)-x(i+1) (1)