基于數(shù)據(jù)融合的渦輪機葉片振動測量方法研究.pdf

1、渦輪機械在國防和工業(yè)生產(chǎn)中作為動力設備，發(fā)揮著極其重要的作用。葉片在渦輪機械中又是核心部件，常用于能量轉換。對旋轉葉片進行運行狀態(tài)監(jiān)測是為了保障旋轉設備能夠安全穩(wěn)定的運轉。葉尖定時測量方法是非接觸式葉片振動監(jiān)測方法中一種重要方法。本文主要內(nèi)容如下:
　　1.研究了轉速波動對葉尖定時測量精度的影響及解決方法，以葉尖定時測振法為基礎，引入鍵相插值法解決轉速波動對單鍵相渦輪機葉片振動測量誤差較大的問題，同時對恒速運轉下也可自適應測量。通

2、過建立仿真模型比較在不同波動頻率下鍵相插值法與單鍵相法的結果，結果表明在波動周期較大或波動的轉速幅值較大等情況下，使用鍵相插值法可提高計算結果的精確度。最后在扭轉葉片實驗臺進行了實驗驗證，結果表明鍵相插值法可減小轉速波動對葉片振動測量精度的影響。
　　2.詳細討論了渦輪機械中易發(fā)生的軸向位移和徑向振動對葉尖定時法下的葉片振動測量的影響。針對工程應用中常見的扭轉葉片，提出了軸向位移對葉尖到達傳感器的時間的修正方法，以減小軸向位移帶來

3、的影響。通過監(jiān)測轉子的軸心軌跡，對轉子渦動進行分解獲得轉子的正反進動，進一步分析轉子渦動對葉頂線速度的影響，給出了具體的推導公式。通過扭轉葉片實驗臺驗證了軸向位移修正方法的準確性。轉子渦動對葉片線速度的影響可以忽略，但在葉頂?shù)竭_傳感器的時間上仍需討論。
　　3.基于葉尖定時測振法，提出一種需要較少傳感器又能提高測量精度的葉片同步振動參數(shù)辨識方法。通過低轉速到高轉速運行過程，測量出葉片振動位移隨轉頻之間的關系，根據(jù)擬合算法可以獲得葉

4、片各諧共振點對應的部分振動參數(shù)，但無法獲得葉片振動倍頻值。在諧共振點附近處進行恒速運轉，不同位置處的傳感器獲得的振動位移可以通過輔助參數(shù)自回歸法來獲得各葉片在諧共振點處對應的倍頻值，以辨識出葉片同步振動參數(shù)。基于新的辨識方法，確定了葉頂傳感器的布置方案，并對實際測量中可能存在的干擾因素進行了詳細的仿真分析，驗證了方法的可行性。
　　4.建立了高速直葉片實驗臺。在實驗研究過程中，完成了葉片同步振動的參數(shù)辨識，繪制出安裝6個磁鐵激勵下