机械控制式CFM56发动机VBV系统建模

可调放气活门属于航空发动机系统中的压气机气流控制系统,其主要作用是调节流经低压压气机和高压压气机的气流,防止压气机失速、喘振,对发动机安全、稳定运行极其重要,而在发动机控制系统中,可调放气活门属于执行机构。通过对液压机械式控制的CFM56发动机可调放气活门的结构以及运动规律的研究,根据液压传动机构中阀控液压马达的基本原理建立燃油齿轮马达流量-压力模型,得到燃油齿轮马达在给定参数下转速、角度和转矩的变化规律;通过对放气活门机构进行动力学分析,根据第二类拉格朗日动力学方程建立放气活门机构拉格朗日动力学模型,在对模型进行线性化处理后通过计算得到放气活门机构的角度变化曲线。     

WZ-8发动机放气活门故障分析

航空发动机设计有防喘振装置防止发动机喘振,WZ-8发动机采用放气活门中间级放气的方式解决喘振问题,放气活门故障会导致发动机喘振裕度下降,可靠性降低,影响飞行品质,甚至是影响飞行安全。通过对放气活门故障原理的研究,分析产生的原因,结合历史故障数据总结排故方法,能有效的避免重复故障的产生,优化预防性工作内容,缩短排故时间,提高机务维护质量。     

含支承松动故障的航空发动机非同步响应特征

针对航空发动机支承系统中普遍存在的松动故障,为研究松动故障导致的非同步响应特征产生的机理,建立了发动机的转子-支承-机匣整机模型,引入支承松动故障模型,利用数值积分方法求解耦合系统的响应,分析了非同步响应特征。结果表明,对于航空发动机中的支承松动故障,其引发的分频以及倍频原因在于,当刚度变化的周期等于转速周期时,将产生转频的倍频现象,在特定转速下,将激发系统的临界转速对应的频率;当刚度变化的周期等于n倍的转速周期时,则将产生1/n转频的分频及其倍频,在特定转速下,将激发系统的临界转速对应的频率。     

某型发动机自动停车分析

某型发动机多次在起动成功后出现发动机自动停车。本文结合自动停车时的现象,分析了导致发动机自动停车的条件。以及放气活门的工作原理,结合放气活门的工作情况,找出了引起该故障的原因,并给出了故障排除方法。     

发动机带转油封启动系统的设计

为满足航空发动机油封的带转要求,设计一套发动机带转油封启动系统。该方案采用液压马达带转的方式来代替发动机的涡轮起动机,建立小型的液压站形成动力源;形成动力传递路线为:电机带动液压泵经高压管路传递到液压马达,液压马达将动力经过齿轮、传动轴传递到发动机,将发动机转子带转到需求的转速。该方案采用一般通用型的设备,没有使用寿命和次数的限制,工作和维护方便。     

利用瞬时转速诊断电站系统中原动机的失火故障

分析瞬时转速信号在发动机发生失火故障时的波动特性,提出利用发动机瞬时转速诊断电站系统中原动机的失火故障。在提取瞬时转速波形特征参数的基础上,提出基于BP(back propagation)神经网络的故障诊断方法,并对该方法进行实验验证,成功诊断出某型发动机单缸及双缸失火故障,效果明显。     

变速行星齿轮系统故障诊断方法

针对风力发电机行星齿轮系统变速非平稳工况,且故障信号耦合调制严重、传递路径复杂、噪声污染严重等特点,提出了基于阶次包络分析的故障诊断方法,详细阐述了方法原理和实现流程。通过对变速工况下的仿真加速度信号进行阶次包络分析,对比行星轮、太阳轮以及齿圈出现故障后与正常齿轮系统的阶次包络谱结构特性,总结了不同部件故障的特征阶次。在此基础上,通过对变速行星齿轮系统试验信号的分析表明:阶次包络分析方法能较好地抑制噪声干扰,反映故障特征清楚,且故障特征能作为变转速时行星齿轮系统故障诊断和定位的依据。     

一种航空发动机高转速附件传动齿轮动态传动误差测试方法

针对航空发动机附件传动齿轮高温、高转速、重油雾的实际工况,基于磁栅传感器信号4倍细分辨向原理,设计开发了齿轮动态传动误差测试系统。该系统采用磁栅传感器同步测量主动轮和被动轮实时转角,通过NI高速采集卡、磁盘存储阵列和LabVIEW生产者/消费者模式实时采集、存储高速数据。最后,采用数字计数法计算得到齿轮动态传动误差曲线。该系统测量转速可达40 000 r/min,比其他同类测试系统的适用转速提高了1倍,为后续更高转速的附件传动齿轮振动机理分析和齿面的修形设计提供了数据支持。     

某航空发动机气缸头温度低的故障研究

基于发动机结构系统及工作原理入手,对某航空活塞发动机为星型、单排九缸、风冷发动机,在地面试车暖机时出现第4号气缸头温度(CHT)异常的故障进行分析,采用排除法找出引起该故障的原因:发动机进气管放油开关关闭不严,进入燃烧室的油气混合比偏低,引起发动机燃烧不稳定甚至着火困难,是导致该故障的根本原因。     

基于ANSYS的齿轮根部裂痕故障诊断法

利用集总参数法建立了齿轮动力学模型,并以龙格-库塔数值法求解齿轮的振动响应。使用ANSYS软件建立了无缺陷齿轮组与带齿根裂纹齿轮组模型,分析了两种齿轮组在多种转速下的振动特性。研究表明,齿根处裂纹对齿轮啮合刚度等效弹簧的振动频率影响不明显,且随着齿轮转速增大,带裂纹齿轮组振幅的均方根值略高于无缺陷齿轮组;带裂纹齿轮组在最大振幅附近产生边频现象,且齿轮转速越高边频越明显,此特征可用来判断齿轮组是否存在故障。     

高空长航时无人机发动机空中停车故障分析

针对无人机用发动机空中停车故障,基于试飞故障数据,深入分析了停车前发动机油气比和余气系数的变化,研究了发动机燃烧稳定性,探寻了故障机理,确定了其故障原因。研究表明,空中停车的原因为发动机在较低转速状态下,快推油门至高位加大了供油量,副油路压力急增,油气比过大,燃烧室油气不匹配,导致发动机富油熄火停车。结合实际试飞提出解决措施,有效的解决了该发动机空中停车的故障,也为系统优化提供了参考。     

某型发动机喷口异常收放故障浅析

发动机尾喷口在全加力状态起飞滑跑时异常收小,双发发动机推力不平衡,导致飞机冲出跑道的严重事故征候。本文从发动机尾喷口控制原理出发,通过发动机台架模拟试车,定位故障原因为N2r转速信号通道异常引起,进一步检查分析确定为飞机N2r转速信号通道导线断裂。并通过故障分析、发动机台架模拟等多方面验证故障原因,保证了结论的准确性、有效性。     

错误修理方法导致的严重后果

1齿轮室盖与机体间增加纸垫一辆配装单缸柴油机的三轮农用运输车,经过维修后,发动机转速忽高忽低。检查后发现其原因是,机手为了防止齿轮室盖与机体之间漏油,在旧纸垫上加了一层纸垫,结果造成调速器推杆与摆杆短臂相接的间隙增大,使调速器的灵敏性能降低导致柴油机转速不稳。去掉旧的纸垫和所加的纸垫,换用标准的新纸垫后,故障随即排除。为防止漏油,可在机体与齿轮室盖的结合面上涂一薄层密封胶。     

涡轴发动机典型故障模式与特征分析

涡轴发动机是现代直升机的动力来源,由于功率大、转速高、工况恶劣,极易发生各种故障。本文通过深入的研究涡轴发动机典型故障模式,分析故障原因、故障部位,为涡轴发动机故障诊断、维修保养提供理论参考。     

整体齿轮压缩机复杂系统临界负荷故障现象及机理研究

整体齿轮压缩机具有结构紧凑、效率高等特点,广泛应用在现代流程工业中。通过对实际生产中的一台整体齿轮压缩机监测,发现由于负荷调整而导致的共振现象,称为临界负荷故障。通过公式推导建立了支承刚度与临界转速之间的关系,并揭示了临界负荷故障机理。以某整体齿轮压缩机为研究对象,使用DyRoBes软件建立了该压缩机齿轮系统模型、轴承系统模型以及转子系统模型,并对比分析了负荷对齿轮系统、轴承系统和转子系统的影响,计算获得了该压缩机3个输出轴负荷与临界转速的关系。通过对比3个输出轴的额定工作转速与模型计算结果发现：该压缩机3个输出轴在负荷调整过程中,均可能发生临界负荷故障,使用多项式拟合负荷与临界转速的关系,进而计算得到3个输出轴发生临界负荷故障现象时的负荷。     

挖掘机制动阀引发的工作无力故障

一台GJW111型挖掘机在工作过程中出现了整机动作缓慢、工作无力的故障现象。故障原因是:液压泵磨损、伺服调节机构卡滞、向系统提供的液压油流量不足、主安全阀故障、发动机输出功率不足、先导系统压力不足等。在故障检查过程中,无论空载还是作业,发动机转速都正常、无冒黑烟现象;主     

某型发动机齿轮室漏油故障分析及优化改进

针对发动机齿轮室漏油故障,通过对齿轮室密封面进行面压测试找出漏油部位特点,并对该处密封原理进行分析,确定了有效面压值。运用故障树分析法,对零件制造、装配工艺、设计结构、使用过程四方面进行原因分析,通过验证与排查确定了故障原因,最终采用结构优化的方案解决该问题,为产品研发和生产提供了可借鉴的经验。     

功率分流式混合动力汽车分析及能量管理策略研究

分析了一种功率分流式行星齿轮机构,双行星齿轮的应用使得发动机的转速和转矩与车速以及整车需求转矩解耦,通过控制两个电机使发动机的转速和转矩处于最优曲线上,能够显著提高发动机的效率。针对该种功率分流机构的工作模式进行了分析与比较,建立了不同工作模式下的运动学方程,并在此基础上制定了工作模式切换逻辑。此外,考虑到发动机的运行工况对整车的燃油经济性具有很大影响,建立了以发动机为中心的逻辑门限能量管理策略,并进行Matlab和AMESim联合仿真。仿真结果表明,该策略能够保证发动机运行在最优曲线上,具有较好的燃油经济性。     

多传感器融合故障诊断技术在汽车发动机上的应用研究

为避免对汽车发动机做不必要的拆装,采用多传感器获取发动机进气系统中空燃比、节流流量和汽缸流量的数据,利用BP算法进行数据的融合,对设备转速状态进行预测,以此判断故障原因。试验获取了精度较高的数据,经过MATLAB仿真计算,该系统能够达到的故障检测准确率大于93%,高于采用单一传感器所能达到的故障检测准确率。     

基于VMD阶比跟踪的变转速齿轮箱齿轮故障特征提取

针对变转速工况下齿轮箱齿轮阶比信号互相干扰故障特征难以提取的问题,提出了基于VMD(Variational Mode Decomposition)和阶比跟踪技术结合的齿轮箱齿轮故障特征提取方法。该方法通过计算阶比跟踪技术对振动信号进行角域重采样;获得重采样信号后,利用VMD按照中心阶比不同,自适应地将重采样信号分解,再利用峭度准则从IMF(Intrinsic Mode Function)分量中选取出故障信号;最后对故障信号进行快速谱峭图处理和滤波平方包络解调。通过变转速下齿轮箱的齿轮故障试验和对比分析,表明该方法能有效提取出变转速下齿轮箱的齿轮故障特征,且降噪效果明显,特征突出,适用于变转速齿轮箱的齿轮故障特征提取。