一种基于摩擦纳米发电机的航空发动机轴承工作状态在线监测系统及方法技术方案

技术编号:42664669 阅读:42 留言:0更新日期:2024-09-10 12:21
本发明专利技术提供一种基于摩擦纳米发电机的航空发动机轴承工作状态在线监测系统及方法,所述系统包括轴承本体、自供电电源、传感器组、信号处理模块。基于摩擦纳米发电机的自供电装置包括氟化乙烯丙烯摩擦电层、两片金属电极膜、尼龙摩擦层、亚克力圆板、支撑弹簧及电路模块。利用混沌吸引子及相空间重构的理论对获取的信号进行处理,挖掘信号的隐藏特征,通过处理图像的方式进行特征的提取实现在线状态诊断,并建立准确描述滚动轴承剩余寿命规律的模型实现剩余寿命预测。通过将复合传感器稳定地固定在发动机轴承上,在复杂恶劣工况工作且不会从发动机轴承上脱离,能够对航空发动机正常工况以及复杂恶劣工况下的轴承工作状态进行更加精准的在线监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空发动机轴承工作状态监测,具体涉及一种基于摩擦纳米发电机的航空发动机轴承工作状态在线监测系统及方法


技术介绍

1、航空轴承是航空武器装备的关键部件,特别是发动机主轴轴承,作为支撑高低压转子平稳运转的关键部件,国内外早已将其视为航空发动机的核心部件。航空轴承具有高速、高温、载荷大、受力复杂、苛刻的环境适应性要求等工况特点。在航空发动机运行过程中,滚动轴承在恶劣的工作条件下会逐渐产生性能退化,并最终可能演化为失效。如果能在其性能发生退化的早期,尤其在还未发生严重故障时,通过各种方法获得并分析监测数据,能够及时评估滚动轴承健康状态、预测滚动轴承的剩余使用寿命,并以此为依据确定滚动轴承的最佳维修策略,对于切实保障航空发动机的可靠运行具有重要的意义。

2、目前,对滚动轴承的监测一般是将传感器安装在轴承座上或靠近轴承座的地方,轴承产生故障的位置距离传感器安装位置比较远,信号在传输过程中容易存在能量损耗,传统轴承传感器采集的信号不仅包含轴承自身运行状态信息,还包括机器运行过程中其他运动部件和结构的信息,对轴承自身工况而言,这些信号属于背景噪本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于摩擦纳米发电机的航空发动机轴承工作状态在线监测系统,其特征在于,包括轴承本体、自供电电源、传感器组(7)、信号处理模块,所述自供电电源用于对传感器组(7)进行供电,所述传感器组(7)用于对轴承本体的转动状态进行监测,所述信号处理模块用于对所述传感器组(7)信号进行提取处理;所述自供电电源和传感器组(7)设置在轴承本体内部。

2.根据权利要求1所述的一种基于摩擦纳米发电机的航空发动机轴承工作状态在线监测系统,其特征在于,所述轴承本体包括外圈(2)、内圈(5)、保持架(3)以及设置在外圈(2)和内圈(5)之间的圆柱滚子,所述圆柱滚子包括普通圆柱滚子(4)和装有自供电传...

【技术特征摘要】

1.一种基于摩擦纳米发电机的航空发动机轴承工作状态在线监测系统,其特征在于,包括轴承本体、自供电电源、传感器组(7)、信号处理模块,所述自供电电源用于对传感器组(7)进行供电,所述传感器组(7)用于对轴承本体的转动状态进行监测,所述信号处理模块用于对所述传感器组(7)信号进行提取处理;所述自供电电源和传感器组(7)设置在轴承本体内部。

2.根据权利要求1所述的一种基于摩擦纳米发电机的航空发动机轴承工作状态在线监测系统,其特征在于,所述轴承本体包括外圈(2)、内圈(5)、保持架(3)以及设置在外圈(2)和内圈(5)之间的圆柱滚子,所述圆柱滚子包括普通圆柱滚子(4)和装有自供电传感器的圆柱滚子(1)。

3.根据权利要求2所述的一种基于摩擦纳米发电机的航空发动机轴承工作状态在线监测系统,其特征在于,所述自供电电源为基于摩擦纳米发电机的自供电装置(8),包括摩擦纳米发电机、电路模块。

4.根据权利要求3所述的一种基于摩擦纳米发电机的航空发动机轴承工作状态在线监测系统,其特征在于,所述摩擦纳米发电机包括氟化乙烯丙烯摩擦电层(81)、金属电极膜层(82)、尼龙摩擦层(83)、亚克力圆板(84)以及支撑弹簧(85);所述氟化乙烯丙烯摩擦电层(81)为独立层,内部设有安装孔,通过若干个支撑弹簧(85)与所述亚克力圆板(84)连接,所述尼龙摩擦层(83)设置在所述氟化乙烯丙烯摩擦电层(81)下方,所述金属电极膜层(82)包括左右设置的两片金属电极膜,垂直于支撑弹簧(85)并放置所述尼龙摩擦层(83)下...

【专利技术属性】
技术研发人员:朴钟宇姜治国袁志鹏周振宇丁丛侯文涛倪钰民
申请(专利权)人:浙江工业大学
类型:发明
国别省市:

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