一种无损在线式航空传动故障诊断的监测方法技术

本发明专利技术公开了一种无损在线式航空传动故障诊断的监测方法，包括以下步骤，S1：安装设备，将待测轴承和待测传动轴安装在连接有第一电机的转子上，同时将待测轴承和待测传动轴安装测振传感器，并将探伤检测仪和测振传感器连接到显示仪的数据采集系统；S2：数据采集，启动电机记录转速，对待测轴承和待测传动轴在电机四个不同稳态转速进行测试，每个稳态转速测取结果三次，采集振动信号；同时采集探伤检测仪的信号；S3：数据分析，对采集存储的数据进行分析；S4：降速测试，电机在降速过程中，重复步骤S2、S3；S5：得出结论，根据采集探伤检测仪的信号和测振传感器的信号判断是否出现故障和出现故障的概率，本发明专利技术能够提高故障诊断的精确度。

A nondestructive on-line monitoring method for aviation transmission fault diagnosis

The invention discloses a non-destructive on-line monitoring method for aviation transmission fault diagnosis, which comprises the following steps: S1: install equipment, install the bearing to be tested and the transmission shaft to be tested on the rotor connected with the first motor, install the vibration sensor for the bearing to be tested and the transmission shaft to be tested, and connect the flaw detector and the vibration sensor to the data acquisition system of the display instrument; S2: Data acquisition, start the motor to record the speed, test the bearing to be tested and the transmission shaft to be tested at four different steady-state speeds of the motor, take the results three times for each steady-state speed, collect the vibration signal; at the same time, collect the signal of the flaw detector; S3: Data analysis, analyze the data collected and stored; S4: speed reduction test, repeat steps S2 and S3 during the speed reduction process of the motor ; S5: it is concluded that the invention can improve the accuracy of fault diagnosis by judging whether there is a fault and the probability of the fault according to the signals of acquisition flaw detector and vibration measuring sensor.

【技术实现步骤摘要】
一种无损在线式航空传动故障诊断的监测方法
本专利技术属于航空传动故障设备领域，尤其涉及一种无损在线式航空传动故障诊断的监测方法。
技术介绍
航空发动机支撑传动系统是是航空发动机的重要组成本部分，是飞机的心脏，一旦发生故障，常常导致严重的飞行事故；支撑传动系统核心部件是滚动轴承和传动轴，现有的故障诊断方法多采用在未拆解的情况下同时对轴承故障类型进行分析，并针对振动信号提出适用于航空发动机轴承和传动轴。在未拆解情况下对轴承和传动轴进行诊断故障，存在诊断故障难度大，故障的排查精确度低，振动信号获取难度大，信号分析轴承故障信息准确度低。中国专利申请201811053874.8公开了一种便携式航空发动机故障诊断装置,包括数据采集模块、数据预处理模块2、故障诊断模块、主控模块、显示模块、存储模块及通讯模块。通过采集处理航空发动机的振动数据、Ng转速信号、Np转速信号，提取故障模式特征信息，从已知条件和信息去诊断航空发动机故障模式及故障所发生部位，由主控模块控制显示模块、存储模块及通讯模块对故障诊断的结果及调整维修策略进行显示、存储及通讯传输，能有效节省时间，提升维护保障效率。具有采集精度高、操作简便、可靠性高等优点。中国专利申请201711317696.0公开了一种航空发动机振动测试故障诊断装置及诊断方法，涉及航空发动机结构件振动测试
；该装置包括供电电源、电源开关、电阻特性故障诊断模块和电容特性故障诊断模块；还提供航空发动机振动测试故障的诊断方法，采用电阻特性故障诊断模块实现对振动测试系统前端的传感器为磁电式速度传感器进行故障诊断，采用电容特性故障诊断模块实对振动测试系统前端的传感器为压电式振动加速度传感器进行故障诊断。提供的航空发动机振动测试故障诊断装置，通过数字逻辑判断电路板将排故障的流程固化在电路系统中，改善了现有的通过更换低噪声电缆方式等效率低且准确性差的排故方法，大量节约了占台时间，提高了故障诊断的置信度。但是上述现有技术中，故障检测装置，结构过于复杂，不利于生产和使用，在不拆解的他、情况下对传动系统进行检测，检测难度大，精确度低。
技术实现思路
针对现有技术不足，本专利技术的目的在于提供一种无损在线式航空传动故障诊断的监测方法，利用探伤检测仪检测可以通过显示仪直观的检测待测传动轴和待测轴承的细微裂纹，直观的诊断故障；同时采用测振传感器获取数据，然后进行数据分析，增加故障分析的精确度。本专利技术提供如下技术方案：一种无损在线式航空传动故障诊断的监测方法，包括以下步骤：S1：安装设备，将待测轴承和待测传动轴安装在连接有第一电机的转子上，待测轴承和待测传动轴的上方正对探伤检测仪，同时将待测轴承和待测传动轴安装测振传感器，并将探伤检测仪和测振传感器连接到显示仪的数据采集系统；S2：数据采集，启动电机记录转速，对待测轴承和待测传动轴在电机四个不同稳态转速进行测试，每个稳态转速测取结果三次，采集振动信号；同时采集探伤检测仪的信号；S3：数据分析，对采集存储的数据进行分析；S4：降速测试，电机在降速过程中，重复步骤S2、S3；S5：得出结论，根据采集探伤检测仪的信号和测振传感器的信号判断是否出现故障和出现故障的概率。优选的，步骤S1中，安装测振传感器的测点选择应该尽可能多的获取待测轴承外圈本身的振动信号，当进行定期巡回检测，要保持测点位置一致，测量方向根据轴承的承载情况而定，应布置在在和密集最大的地方，保证获取尽可能大的轴承和传动轴本身的振动信号。优选的，在步骤S2中，所述测振传感器为PCB加速传感器，采用电涡流位移传感器测取位移脉冲信号进而获得转速信号；所述探伤检测仪采用X射线探伤仪，通过数据线将探测数据和图片传送至显示仪，所述显示仪内集成单片机系统，经过单片机处理之后显示故障数据和图片。优选的，在步骤S3中，针对待测轴承和待测传动轴的振动信号的有效值、峰值、峰值因子及峭度进行统计分析。优选的，其特征在于，在步骤S4中，将电机的转速由400r/min升至1000r/min，后将至400r/min，进行重复试验。优选的，在步骤S5中，对待测轴承的有效值、峰值、峰值因子及峭度进行分析，能够识别出待测轴承和待测传动轴的故障，同时利用探伤检测仪检测可以通过显示仪直观的检测待测传动轴和待测轴承的细微裂纹，直观的观测诊断故障。优选的，所述的监测方法采用一种航空传动故障诊断系统，包括底座和顶板；所述底座两端对称设有两个支柱，两个支柱的顶端均与所述顶板连接；所述底座的上方左侧设有第一电机，所述第一电机的输出轴连接有联轴器，所述联轴器的另一端设有轴承座，所述轴承座内部设有安装轴承，所述联轴器与安装轴承连接，安装轴承另一端连接有转轴，所述转轴上设有转子，所述转子连接有待测传动轴，所述待测传动轴上安装有待测轴承；所述待测传动轴和待测轴承上均安装有多个测振传感器；所述待测传动轴和待测轴承的正上方设有探伤检测仪，所述探伤检测仪上方连接有伸缩结构，所述伸缩结构包括伸缩杆，所述伸缩杆与所述顶板连接。优选的，所述伸缩结构还包括两个支撑块，两个所述支撑块对称设置在两个伸缩杆的内侧，两个所述连接块均与所述顶板连接；两个所述支撑块内壁之间转动连接有双向丝杆，所述双向丝杆靠近两端侧对称设有两个移动块，两个移动块上方侧壁均连接有滑块；所述双向丝杆上方设有滑杆，所述滑杆两端与两个所述支撑块连接；两个所述滑块均与所述滑道间隙滑动连接。优选的，其中一个所述支撑块的下方设有第二电机，所述第二电机的输出轴末端固定连接有主动齿轮；所述主动齿轮与固定连接在双向丝杆上的从动齿轮啮合连接。优选的，两个所述移动块的下方侧壁均转动连接有拉杆，所述拉杆远离移动块的一端转动连接有连接块，所述连接块与所述探伤检测仪连接。优选的，所述探伤检测仪上方对称设有两个伸缩杆，两个伸缩杆的顶端均与顶板连接。优选的，两个所述移动块中心位置均开设有通孔，通孔内壁开设有内螺纹，所述内螺纹与双向丝杆的螺纹啮合转动连接。优选的，所述探伤检测仪和所述测振传感器均通过数据线与显示仪连接。优选的，所述测振传感器为PCB加速传感器，采用电涡流位移传感器测取位移脉冲信号进而获得转速信号，所述加速传感器共设置有五个，三个安装在待测轴承的外侧壁，两个安装在待测传动轴的外侧壁。另外，所述显示仪内部集成有单片机，单片机内集成有数据采集系统，由数据采集系统能够获取待测轴承和待测传动轴的工况，对工况进行分析得出故障诊断结果；轴承和传动轴的故障多样，在轴承出现损伤和非线性故障时，其特征频率在一定程度会不同，根据频率不同来准确确定损伤程度和损伤位置。优选的，所述第一电机采用伺服电机，电机的最大转速n为6000，为了提高故障检测的精确度，所述待测轴承的加速度a和第一电机转速n的关系n/a满足大于等于1.27，小于等于5.38。优选的，待测轴承在高速运转时有角相位置偏移，偏移量为δ，影响故障检测的准确性，为了增加轴承的应变性和稳定性；所述偏移量δ与a、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无损在线式航空传动故障诊断的监测方法，其特征在于,包括以下步骤：/nS1：安装设备，将待测轴承和待测传动轴安装在连接有第一电机的转子上，待测轴承和待测传动轴的上方正对探伤检测仪，同时将待测轴承和待测传动轴安装测振传感器，并将探伤检测仪和测振传感器连接到显示仪的数据采集系统；/nS2：数据采集，启动电机记录转速，对待测轴承和待测传动轴在电机四个不同稳态转速进行测试，每个稳态转速测取结果三次，采集振动信号；同时采集探伤检测仪的信号；/nS3：数据分析，对采集存储的数据进行分析；/nS4：降速测试，电机在降速过程中，重复步骤S2、S3；/nS5：得出结论，根据采集探伤检测仪的信号和测振传感器的信号判断是否出现故障和出现故障的概率。/n

【技术特征摘要】
1.一种无损在线式航空传动故障诊断的监测方法，其特征在于,包括以下步骤：
S1：安装设备，将待测轴承和待测传动轴安装在连接有第一电机的转子上，待测轴承和待测传动轴的上方正对探伤检测仪，同时将待测轴承和待测传动轴安装测振传感器，并将探伤检测仪和测振传感器连接到显示仪的数据采集系统；
S2：数据采集，启动电机记录转速，对待测轴承和待测传动轴在电机四个不同稳态转速进行测试，每个稳态转速测取结果三次，采集振动信号；同时采集探伤检测仪的信号；
S3：数据分析，对采集存储的数据进行分析；
S4：降速测试，电机在降速过程中，重复步骤S2、S3；
S5：得出结论，根据采集探伤检测仪的信号和测振传感器的信号判断是否出现故障和出现故障的概率。


2.根据权利要求1所述一种无损在线式航空传动故障诊断的监测方法，其特征在于，步骤S1中，安装测振传感器的测点选择应该尽可能多的获取待测轴承外圈本身的振动信号，当进行定期巡回检测，要保持测点位置一致，测量方向根据轴承的承载情况而定，应布置在在和密集最大的地方，保证获取尽可能大的轴承和传动轴本身的振动信号。


3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志坚，党长营，杜文华，王俊元，曾志强，王日俊，张纪平，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西;14