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善測(天津)科技有限公司位于天津市西青學(xué)府工業(yè)區(qū),于 2015年 7 月份成立,公司注冊資本 500 萬,是一家集研發(fā)生產(chǎn)一體的高科技公司。公司提供旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測和健康管理。等產(chǎn)品和服務(wù)。
旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙測量的關(guān)鍵技術(shù)研究
旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙的實時監(jiān)測技術(shù)是電力工業(yè)、能源工業(yè)、航空、航運業(yè)亟待解決的難題,傳統(tǒng)的測量方法主要有放電探針測量法、電渦流測量法、微波測量法、超聲波測量法、電容測量法、X射線測量法、光學(xué)三角測量法等,這些方法存在不同程度的缺陷。為了使葉尖間隙測量技術(shù)達到實用水平,國內(nèi)、外一直致力于研究一種非接觸式旋轉(zhuǎn)葉片葉尖間隙測量新技術(shù)——光纖傳感測量技術(shù)。另一方面,實時地檢測葉尖動態(tài)間隙變化,也成為發(fā)動機健康管理項目中對發(fā)動機運行狀態(tài)檢測的重要內(nèi)容。正是依托國家教育新世紀(jì)人才支持計劃資助項目——“基于光纖傳感的葉尖間隙測試技術(shù)研究”,在已有的各種間隙測量方法的研究基礎(chǔ)上,針對項目的具體技術(shù)要求,圍繞旋轉(zhuǎn)葉片的葉尖間隙測試技術(shù)進行分析研究主要工作包括以下幾個方面:
1、在原有兩組接收光纖的傳感器基礎(chǔ)上,采用了三組光纖束的光纖傳感器接收葉尖表面的反射光信息,實現(xiàn)了對葉片葉尖間隙的準(zhǔn)確測量;該傳感器不僅可以消除光源波動、葉尖表面反射率變化對測量結(jié)果的影響,而且可以減小葉尖表面與傳感器端面間夾角變化對測量結(jié)果的影響。選擇1,MHz的中頻頻率將信號帶寬提高到200,kHz,并設(shè)計了峰值采集控制時序以提高系統(tǒng)測量效率。
2、建立了單光纖傳光、三組光纖束接收反射光的葉尖間隙傳感器的數(shù)學(xué)模型,并運用該模型對傳感器進行了優(yōu)化設(shè)計,確定了光纖傳感器的端面排列結(jié)構(gòu)、初始距離、線性范圍等性能參數(shù)。
3、設(shè)計了靜態(tài)葉尖間隙信號的放大與處理電路,實現(xiàn)了對靜態(tài)間隙信號的有效測量,并根據(jù)實測數(shù)據(jù)采用多組比值的曲面擬合,在一定測量范圍內(nèi)消除了葉片葉尖傾角變化對間隙測量的影響。
4、通過分析傳感器的一組、兩組、三組接收光纖的信號特征,采用三組光纖束的光強比值信號對傳感器精度進行了比對,并結(jié)合實驗數(shù)據(jù)對傳感器性能進行了分析,在傳感器的線性測量范圍內(nèi),測量精度達到25um。
旋轉(zhuǎn)葉片葉尖與機匣間的間隙是影響航空發(fā)動機、汽輪機、煙氣輪機、鼓風(fēng)機等重大裝備安全工作性能、能量轉(zhuǎn)換效率的重要參數(shù)。葉尖間隙的動態(tài)、在線測量是大型旋轉(zhuǎn)機械實現(xiàn)健康監(jiān)測、故障診斷、主動間隙控制的關(guān)鍵技術(shù)和制約瓶頸之一。本文通過對苛刻工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境下葉尖間隙測量的特殊應(yīng)用技術(shù)需求進行分析,提出了一種基于大頻差雙頻激光的葉尖間隙測量新方法。通過設(shè)計完整的基于大頻差雙頻激光的葉尖間隙測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并對系統(tǒng)測量模型、誤差模型進行推導(dǎo),通過詳細的系統(tǒng)軟、硬件模塊設(shè)計和調(diào)試,本文完成了初步系統(tǒng)聯(lián)調(diào)實驗。(3)詳細設(shè)計并制作了整個測量系統(tǒng)的軟、硬件,形成較完整的系統(tǒng)樣機。
葉尖有射流時射流孔后氣膜冷卻效率較高,而葉尖前緣、壓力面?zhèn)纫约扒熬壐浇奈γ鎮(zhèn)葰饽だ湫л^低,這些區(qū)域都是葉尖冷卻射流無法達到的區(qū)域。
葉尖間隙分離渦影響范圍較小,而泄漏渦的影響范圍能達到75%葉高以上的葉尖區(qū)域。受間隙泄漏流動影響,葉頂前緣由于邊界層較薄,換熱系數(shù)會較高,葉頂中部的泄漏流量較大,換熱系數(shù)也較高,而葉頂壓力面?zhèn)纫约拔γ鎮(zhèn)扔捎诜蛛x渦和泄漏渦核對壁面的擾動,換熱系數(shù)也會較高。然而,為了方便前期的調(diào)試工作,系統(tǒng)模擬部分的控制邏輯是由多個數(shù)字芯片搭建而成,當(dāng)工作在高頻信號時,信號波形有一定失真,這直接導(dǎo)致電容兩端的電壓輸出值與理想值有一定差距。
滾動軸承安裝前自由狀態(tài)時的游隙
按照軸承所處的狀態(tài),游隙分為三種。
(1)原始游隙。指滾動軸承安裝前自由狀態(tài)時的游隙,它是由制造廠加工、裝配所確定的。
(2)安裝游隙,也叫配合游隙。是軸承與軸及軸承座安裝完畢而尚未工作時的游隙。由于過盈安裝,或是內(nèi)圈增大,或是外圈縮小,或二者兼有之,均使安裝游隙比原始游隙小。
(3)工作游隙。滾動軸承在工作狀態(tài)時的游隙,工作時內(nèi)圈溫升,熱膨脹,使軸承游隙減?。煌瑫r由于負荷的作用,滾動體與滾道接觸處產(chǎn)生彈性變形,使軸承游隙增大,軸承的工作游隙比安裝游隙大還是小,取決于這兩種因素的綜合作用。