机车柴油机主轴瓦异常磨损故障诊断研究

介绍了机车柴油机主轴瓦异常磨损状态的振动诊断方法,提出了监测与诊断柴油机主轴瓦异常磨损状态的两个特征参数(gmax、Ehigh/Etotal)。现场实测结果表明,利用柴油机表面振动信号来诊断柴油机主轴瓦异常磨损故障是可行的。     

利用振动参数监测和诊断柴油机滑动主轴承磨损状态的研究

本文介绍了柴油机滑动主轴承磨损状态的诊断研究,其中包括主轴承磨损状态的故障模拟试验、柴油机主轴承座和机座表面振动信号及相关热力参数的测定、振动信号的分析处理和监测与诊断柴油机滑动主轴承磨损状态的特征参数的提取。此研究为准确诊断柴油机的主轴承磨损状态提供了可行的方法。     

用表面振动信号诊断135型柴油机活塞—气缸套的磨损状态

本文介绍利用柴油机机身表面振动信号诊断活塞－气缸套磨损状态的研究。作者对活塞撞击气缸套激励力的大小和在不同间隙状态下活塞撞击气缸套的时间（用曲轴转角表示）进行了理论计算；实测了柴油机机身表面的振动信号，并进行了模拟不同磨损状态的试验，对振动信号进行了分析处理。实验和计算表明；活塞对气缸套的横向撞击是机身振动的主要激励力；可以用机身表面振动信号来诊断活塞－气缸套的磨损状态。作者建立了活塞－气缸套磨损     

用表面振动信号诊断135型柴油机活塞—气缸套的磨损状态

本文介绍利用柴油机机身表面振动信号诊断活塞—气缸套磨损状态的研究。作者对活塞撞击气缸套激励力的大小和在不同间隙状态下活塞撞击气缸套的时间（用曲轴转角表示）进行了理论计算；实测了柴油机机身表面的振动信号，并进行了模拟不同磨损状态的试验，对振动信号进行了分析处理。实验和计算表明；活塞对气缸套的横向撞击是机身振动的主要激励力；可以用机身表面振动信号来诊断活塞—气缸套的磨损状态。作者建立了活塞—气缸套磨损状态和振动特征量的关系（称之为判据），利用这些判据研制出集“信号采集—数据处理—诊断”于一体的ＤＣＭ—Ⅰ型气缸套在线诊断仪。     

二冲程柴油机机座表面振动信号的特征分析

为监测主轴承的磨损情况,对船用二冲程低速柴油主机机座表面的振动信号开展测试与分析。介绍了测试系统的组成和振动测点的布置。通过静态敲击试验,证实了缸内燃气爆发冲击和较远档主轴承的冲击对主轴承处机座表面的振动影响较小。通过对柴油机机座表面振动信号的时域波形分析,证实了对各档主轴承座附近机座表面的冲击振动进行监测,可以了解各档主轴承的磨损状态。研究结果为船用二冲程柴油机的振动监测提供了一个新的方法。     

遗传算法在气门机构故障诊断中的应用

通过模拟柴油机气门机构的2种主要故障-气门漏气和气门间隙异常进行试验,采集柴油机缸盖表面的振动信号,计算 了柴油机缸盖振动信号的小波包能量、时域能量、最大幅值和奇异性指标。建立了振动信号的AR和ARMA模型,最后利用遗传算法进行自动再生最佳特征参数,得到了优化的气门机构故障诊断表达式,结果表明利用该表达式可以更简捷有效地进行故障诊断。     

柴油机滑动主轴承故障振动诊断的研究

通过对主轴颈会向运动规律的理论分析和故障模拟试验，揭示了柴油机机座表面冲击振动的内部激励源及其与柴油机工况、机油温度和主轴承磨损间隙的内在联系，提出了柴油机滑动主轴承磨损状态的振动监测方法．     

柴油机缸套-活塞副磨损动态监测方法研究

选择柴油机缸套-活塞副运行工况中的磨损状态和磨损超限状态进行了研究。针对柴油机缸套-活塞副不同的磨损运行状态,利用机体表面振动及油样铁谱分析方法进行了研究。结果表明：柴油机缸套-活塞副处于不同磨损状态时,机体表面振动相应地变化,润滑油中磨损颗粒的成分、形貌及尺寸也会发生．相应的变化;机体表面振动、铁谱分析方法可对缸套-活塞副磨损运行状态实现有效的监测,并为多信息融合技术提供方法和数据基础。     

基于时频谱图与图像分割的柴油机故障诊断

将图像分割理论引入柴油机故障诊断中,提出一种基于时频谱图、图像分割和模糊模式识别的柴油机故障诊断新方法.首先利用二进小波对柴油机缸盖振动信号进行预处理,然后用时频谱图对柴油机气门机构4种状态下的缸盖表面振动信号进行时频分析,并将谱图结果根据图像分割理论对其等高图进行分割,最后通过选取分割后图像的特征体质心位置、特征体面积、数目和熵作为特征参数,并利用模糊C均值聚类对图像进行分类识别.试验结果表明,新方法提取的振动信号图像几何特征与形状特征参数能充分反映柴油机气门工作状态的信息,对不同类型的气门故障均能正确诊断.     

运用非线性动力系统理论进行船舶柴油机故障诊断

针对柴油机表面振动非稳态与多激励性的特点,从非线性动力系统理论角度进行信号的分析与处理。运用小波模量最大值对气缸盖螺栓表面的振动信号消噪,计算气门不同状态时的多重分形维数谱,定义故障特征向量,从而识别不同的故障。结果表明,这种方法对气门故障诊断是极为有效的。     

基于气缸盖振动信号的柴油机故障诊断研究

在3110柴油机的1号缸上进行了气门间隙变化、断油等故障的模拟试验研究.分别在正常情况及各故障情况下测取了缸盖振动信号,对信号进行时域分段,分别用时域、频域及小波分析方法对信号进行了分析,提出了故障时频特征的提取方法,并用模糊聚类方法进行了分类分析.对正常情况(气门间隙0.3 mm)、断油故障、气门间隙过小(0.1 mm) 、气门间隙过大(0.9 mm)等4种情况的80组数据的分析结果表明,大部分数据分类效果较理想,错误率仅为6.25 %, 断油故障数据分类完全正确.对进气门间隙为0.1 mm、0.3 mm、0.9 mm的3种工况的60组数据进行了模糊聚类分析,取进气门落座信号,用绝对值均值、有效值及峰值作为特征值,分类结果完全正确.     

柴油机缸套-活塞组磨损的监测研究

采用对比试验的方法,研究了柴油机缸套-活塞组磨损对气缸漏气率和燃油消耗量的影响.针对柴油机缸套-活塞组不同的磨损运行状态,利用机身振动信号及油样光谱分析方法进行了研究.结果表明,机身振动信号、油样光谱分析方法可以对缸套-活塞组磨损运行状态实现有效的监测,并为多信息融合技术提供试验方法和数据基础.     

冲击响应信号反演柴油机气缸压力的研究

以4120SG型柴油机为研究对象,分析了缸盖系统的激励源和响应特性,根据柴油机的发火顺序和相位关系,确定了缸盖表面振动的响应信号;采用倒频谱法进行了气缸内压力的反演研究,试验结果表明:对缸盖表面信号进行适当的预处理后,可以较好地反演出柴油机缸内压力信号,使得利用表面振动信号监测柴油机运行状态成为可能。     

发动机振动信号特征参数的多重分形研究

提出利用多重分形谱参数来表征发动机振动信号特征的新方法.运用多重分形理论对实测的发动机缸体振动信号进行分析,计算了振动信号的多重分形谱参数,并探讨多重分形谱参数与发动机运行状态之间的内在联系.结果表明:多重分形谱参数能定量刻画振动信号的特征.随着发动机工作状态的不同,信号的多重分形谱参数也发生变化.发动机振动越剧烈,多重分形谱参数越大,其能够反映发动机的真实运行状态,可以作为发动机状态监测和故障诊断的特征参量.     

基于变分模态分解和去趋势波动分析的柴油机振动信号去噪方法

为了解决柴油机工作时其振动信号的背景噪声对状态监测及故障诊断造成干扰这一问题,提出一种基于变分模态分解(VMD)和去趋势波动分析(DFA)的柴油机振动信号去噪方法。该方法首先利用变分模态分解将振动信号分解为若干分量,再利用去趋势波动分析分别计算各个分量的尺度指数,根据尺度指数的值选取具有长程相关性的分量进行信号的重构,以消除振动信号中噪声。将该方法应用于仿真信号和柴油机故障振动信号中,取得了良好的消噪效果。     

汽油机爆震边缘检测的研究

汽油机爆震的难点是爆震边缘点检测,爆震边缘点是汽油机点火闭环控制的前提。研究了利用振动信号检测汽油机爆震边缘的方法。研究表明,利用离散小波变换能够有效地从振动信号中检测出爆震边缘特征,而且利用一只振动传感器即可以有效地检测出多缸汽油机各缸的爆震边缘。