一种轴承—转子系统特性参数的在线测试方法技术方案

技术编号:8654940 阅读:181 留言:0更新日期:2013-05-01 22:31
一种轴承—转子系统的特性参数在线测试方法,滑动轴承支撑的轴承—转子系统上,安装信号采集系统。调节主轴转速、开启驱动电机和信号采集仪,用电涡流位移传感器实时采集特定位置的振动信号,通过信号采集系统进行存储,采用有限元方法建立该轴承—转子系统的模型,通过机械动力学建模和遗传算法相结合的轴承—转子系统特性参数寻优方法,使仿真模型得到的理论振动状态与实际测量值最为接近,用以实现该轴承—转子系统的滑动轴承刚度、阻尼系数以及转子偏心量等的在线求解。本方法与传统方法相比较,其显著优点是:无需对于轴承—转子系统施加外部激励或者多次起停机,在线测试操作方法简单可靠,具有高效率、高稳定性和高精度的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轴承-转子系统特性测试
,特别涉及一种轴承-转子系统特性参数的在线测试方法。
技术介绍
对于滑动轴承支撑的轴承-转子系统来说,轴承的刚度、阻尼特性以及转子的偏心质量对于整个系统的振动状态有着决定性的影响,因而受到工程技术人员的关注。对于某一台正在运行中的旋转机械来说,必须考虑机械设备在使用过程中运行状态的变化情况,以便于分析当前旋转机械的运行参数(如稳定性、转子偏心量等)是否超过了规定的阈值,以此来评估当前运行状态下设备的安全水平。而传统的测量方法通常需要通过外部施加激振力或多次停机调整偏心质量的方法来得到。这些方法很难应用于运行过程中轴承-转子系统相关参数的在线测量。
技术实现思路
为了解决现有技术的缺陷,本专利技术的目的在于提供一种轴承-转子系统的特性参数在线测试方法,通过电涡流位移传感器实时采集特定位置的振动信号以及机械动力学建模和遗传算法相结合的参数寻优方法,使模型仿真得到的振动状态与实际测量值最为接近,用以实现该轴承-转子系统的滑动轴承刚度、阻尼系数以及转子偏心量的在线求解。为达到以上目的,本专利技术的技术方案是这样实现的一种轴承-转子系统的特性参数在线测试方法,包括以下步骤步骤一、在滑动轴承支撑的轴承-转子系统上,互成90°安装电涡流传感器、控制电源、润滑系统和信号采集仪;调节主轴转速,通过润滑系统向滑动轴承供应润滑剂;开启驱动电机带动主轴旋转,润滑介质在轴承和主轴之间形成润滑膜;开启信号采集仪,设置信号采集参数;步骤二、电涡流位移传感器分别采集滑动轴承处和质量盘处的振动位移信号,通过信号采集仪存储;然后,采用有限元方法建立该轴承-转子系统的模型,在此模型中,轴承的刚度、阻尼、转子的不平衡量可以按照计算需要进行调整;步骤三、通过机械动力学建模和遗传算法相结合的轴承-转子系统特性参数寻优方法,以刚度、阻尼以及转子的不平衡量作为优化参数,使模型得到的振动状态与实际测量值最为接近,此时由仿真模型获得的刚度、阻尼和转子的不平衡量参数可以认为等同于轴承的实际的刚度、阻尼以及转子的不平衡量,从而最终实现该轴承-转子系统的滑动轴承刚度、阻尼系数以及转子偏心量的在线求解。本专利技术采用有限元方法建立轴承-转子系统模型,首先将转子划分为若干个单元,各单元彼此在结点处联接,并依次编号,沿轴线把转子质量及转动惯量集总到若干节点上,集总质量的节点选择在圆盘中心,轴颈中心以及轴截面突变处,当节点间的弹性轴段为等截面轴时,质量、直径转动惯量及极转动惯量集总如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴承?转子系统的特性参数在线测试方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、在滑动轴承支撑的轴承?转子系统上,互成90°安装电涡流传感器、控制电源、润滑剂供应系统和信号采集仪;调节主轴转速,通过润滑系统向滑动轴承供应润滑剂;开启驱动电机带动主轴旋转,润滑介质在轴承和主轴之间形成润滑膜;开启信号采集仪,设置信号采集参数;步骤二、电涡流位移传感器分别采集滑动轴承处和质量盘处的振动位移信号,通过信号采集仪存储;然后,采用有限元方法建立该轴承?转子系统的模型,在此模型中,轴承的刚度、阻尼、转子的不平衡量可以按照计算需要进行调整;步骤三、通过机械动力学建模和遗传算法相结合的轴承?转子系统特性参数寻优方法,以刚度、阻尼以及转子的不平衡量作为优化参数,使模型得到的振动状态与实际测量值最为接近,此时由仿真模型获得的刚度、阻尼和转子的不平衡量参数可以认为等同于轴承的实际的刚度、阻尼以及转子的不平衡量,从而最终实现该轴承?转子系统的滑动轴承刚度、阻尼系数以及转子偏心量的在线求解。

【技术特征摘要】
1.一种轴承-转子系统的特性参数在线测试方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤一、在滑动轴承支撑的轴承-转子系统上,互成90°安装电涡流传感器、控制电源、润滑剂供应系统和信号采集仪;调节主轴转速,通过润滑系统向滑动轴承供应润滑剂;开启驱动电机带动主轴旋转,润滑介质在轴承和主轴之间形成润滑膜;开启信号采集仪,设置信号采集参数; 步骤二、电涡流位移传感器分别采集滑动轴承处和质量盘处的振动位移信号,通过信号采集仪存储;然后,采用有限元方法建立该轴承-转子系统的模型,在此模型中,轴承的刚度、阻尼、转子的不平衡量可以按照计算需要进行调整; 步骤三、通过机械动力学建模和遗传算法相结合的轴承-转子系统特性参数寻优方法,以刚度、阻尼以及转子的不平衡量作为优化参数,使模型得到的振动状态与实际测量值最为接近,此时由仿真模型获得的刚度、阻尼和转子的不平衡量参数可以认为等同于轴承的实际的刚度、阻尼以及转子的不平衡量,从而最终实现该轴承-转子系统的滑动轴承刚度、阻尼系数以及转子偏心量的在线求解。2.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员:张优云朱永生张征凯师浩浩朱晓然祁文昌周智
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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