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(jī)械狀態(tài)監(jiān)測和健康管理。等產(chǎn)品和服務(wù)。

航空發(fā)動機(jī)葉尖間隙成因的理論研究及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的開發(fā)

在目前航空發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)中,保持良好的葉尖間隙成為提高發(fā)動機(jī)性能的重要手段之一。在發(fā)動機(jī)工作中,保持良好的葉尖間隙配合可以減少工作介質(zhì)泄露,減小端壁損失從而提高發(fā)動機(jī)性能。在減小葉尖間隙提高其效率的同時(shí)可能還會導(dǎo)致轉(zhuǎn)靜子的碰摩,直接影響飛行安全。主要包括以下幾個(gè)部分:(1)研究采用光纖光路結(jié)構(gòu)的拍波(雙頻激光的合成波)信號傳輸技術(shù),提出了基于大頻差雙頻激光的葉尖間隙測量新方法。因此在飛行中保持良好的間隙配合對提高發(fā)動機(jī)性能和可靠性具有非常重要的實(shí)際意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本課題來源于中航工業(yè)沈陽發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)研究所國家安全重大基礎(chǔ)研究課題任務(wù)。本文在對航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)靜子葉尖間隙測試技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行歸納分析的基礎(chǔ)上,對轉(zhuǎn)靜子間隙的單傳感器單步法的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了推導(dǎo),建立了轉(zhuǎn)靜子小二乘中心法的數(shù)學(xué)模型,建立了葉尖間隙相關(guān)特征參數(shù)FIR,IMP以及相對小二乘圓心的葉尖間隙值的數(shù)學(xué)模型,并建立了發(fā)動機(jī)水平放置時(shí)消除下沉量影響的數(shù)學(xué)模型,通過以上建立的模型求解的數(shù)值與國外成熟的發(fā)動機(jī)測試軟件Linipot軟件計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對分析,誤差均小于0.001,相對誤差均小于0.005%,因此可斷定本文所進(jìn)行的理論研究結(jié)果正確,所建立的各理論模型與國外的Linipot軟件的對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型一致。

旋轉(zhuǎn)葉片葉尖與機(jī)匣間的間隙是影響航空發(fā)動機(jī)、汽輪機(jī)、煙氣輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)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(jī)械實(shí)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。為了使葉尖間隙測量技術(shù)達(dá)到實(shí)用水平,國內(nèi)、外專家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)。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(jìn)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(jì)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(jìn)行推導(dǎo),通過詳細(xì)的系統(tǒng)軟、硬件模塊設(shè)計(jì)和調(diào)試,本文完成了初步系統(tǒng)聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)。

數(shù)控機(jī)床反向間隙數(shù)值較小,對加工精度影響不大則不需要采取任何措施

在數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動鏈中，聯(lián)軸器、滾珠絲桿、螺母副、軸承等均存在反間間隙。機(jī)床進(jìn)給軸在換向運(yùn)動的時(shí)候，在一定的角度內(nèi)，盡管絲桿轉(zhuǎn)動，但是絲桿螺母副還要等間隙消除以后才能帶動工作臺運(yùn)動，這個(gè)間隙就是反向間隙。

對于采用半閉環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床，反向間隙會影響到定位精度和重復(fù)定位精度。反向間隙數(shù)值較小，對加工精度影響不大則不需要采取任何措施； 若數(shù)值過大，則系統(tǒng)的穩(wěn)定性明顯下降，加工精度明顯降低，尤其是曲線加工，會影響到尺寸公差和曲線的一致性，此時(shí)必須進(jìn)行反向間隙的測定和補(bǔ)償。在研究過程中,通過設(shè)置在精準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)對葉尖間隙電容進(jìn)行精準(zhǔn)充放電,然后通過搭建的信號提取及調(diào)理電路將間隙電容上電壓的變化量輸出,后端通過CPLD編寫的邏輯來控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器、高速存儲器和上位機(jī)接口協(xié)調(diào)工作。如在G01切削運(yùn)動時(shí)，反向間隙會影響插補(bǔ)運(yùn)動的精度，若偏差過大就會造成“圓不夠圓，方不夠方”的情形； 而在G00快速定位運(yùn)動中，反向偏差影響機(jī)床的定位精度，使得鉆孔、鏜孔等孔加工時(shí)各孔間的位置精度降低。這就需要數(shù)控系統(tǒng)提供反向間隙補(bǔ)償功能，以便在加工過程中自動補(bǔ)償一些有規(guī)律的誤差，提高加工零件的精度。