[发明专利]一种发动机连杆小头轴心轨迹检测方法

说明书

本发明属于发动机测试技术领域，具体涉及一种发动机连杆小头轴心轨迹检测方法，包括以下步骤：1)在待测连杆小头端过盈配合的活塞销上设置标定点；2)通过轴心轨迹检测模块获取活塞销在旋转过程中标定点的位置信息，轴心轨迹检测模块包括处理器和高速摄像机，高速摄像机以连续三帧以上的帧数为一个周期获取每一帧标定点的位置信息，处理器根据单个周期中标定点的位置信息得到一个轴心位置，并将得到的轴心位置按照得到的顺序连接起来，得到连杆小头轴心轨迹。本发明只需获取标定点的位置信息，利用三点确定圆心的基本原理得到若干个轴心位置，将轴心顺次连接即可得到连杆小头轴心轨迹，具有快速、准确、直观、可靠的优点，且不会损伤连杆。

技术领域

本发明属于发动机测试技术领域，具体涉及一种发动机连杆小头轴心轨迹检测方法。

背景技术

当旋转轴的轴心轨迹不稳定时，会使得轴和轴心不同心，导致发动机动力系统内部零部件之间运动不协调而产生震动，零部件之间的磨损也会加剧，这对发动机这种复杂动力系统的动力传输影响很大，使用寿命会大幅降低，并且还存在安全隐患和噪音增大的问题。因此，轴心轨迹检测对旋转机械运行的可靠性和安全性具有重要意义。

传统的轴心轨迹检测主要依靠“人机”对话的方式实现，具体地，主要依靠旋转轴的震动和技术人员自身经验所结合的主观判断，无法描绘出具体的轴心轨迹(“轴心轨迹”即轴心运动图形)，准确性不高。而目前国内外对旋转轴的轴心轨迹研究主要有三个方面：转子故障机理、轴心轨迹提取、轴心轨迹特征提取与特征识别。其中，转子故障机理轴心轨迹检测方法是通过动力学等学科建立相应的数学模型，再经过仿真计算和实验得到转子的轴心运动信息，该方法通常用于检测电机等固定转子故障信息等，并未明确得出转子的轴心轨迹。轴心轨迹提取检测方法主要是通过旋转轴旋转时发出的声音来判断轴心轨迹的运动规律，由于会受到噪声干扰，因此需要对轴心轨迹做提取处理，尽管如此，该检测方法依旧会存在较大的误差。轴心轨迹特征提取与特征识别检测方法的实质是二维图像的识别，常用傅里叶描述子等特征提取方法来尽可能地反映原轴心轨迹。以上三种方法均是通过理论计算或分析得到的轴心轨迹，未能真实反映出旋转轴的轴心轨迹。

另外，还有通过安装位移传感器检测轴心轨迹的方法，但是这种方法的缺点较多，例如，如果选择镶嵌的方式安装位移传感器，则会破坏旋转轴的结构，而如果选择粘贴的方式安装位移传感器，则会出现位移传感器被旋转轴强大的离心力甩飞的情况，对轴心轨迹的检测产生影响。而且，采用位移传感器检测轴心轨迹并不能直观地得到旋转轴的轴心轨迹。

因此，需要一种能够准确反映出旋转轴轴心轨迹的检测方法。

发明内容

本发明意在提供一种发动机连杆小头轴心轨迹检测方法，以解决现有轴心轨迹检测方法难以直接反映出旋转轴轴心轨迹的问题。

为了达到上述目的，本发明的方案为：一种发动机连杆小头轴心轨迹检测方法，包括以下步骤：

S1、在待测连杆小头端过盈配合的活塞销上设置标定点；

S2、通过轴心轨迹检测模块获取活塞销在旋转过程中标定点的位置信息，所述轴心轨迹检测模块包括处理器和高速摄像机，所述高速摄像机以连续三帧以上的帧数为一个周期获取每一帧标定点的位置信息，所述处理器根据单个周期中标定点的位置信息得到一个轴心位置，并将得到的轴心位置按照得到的顺序连接起来，得到连杆小头轴心轨迹。

本方案的工作原理及有益效果在于：本方案适用于装载有透明缸套的光学发动机，活塞在透明缸套内的运动肉眼可见，活塞销与连杆小头采用过盈配合，在运动过程中活塞销与连杆小头不会产生相对运动。