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發布時間:2021-05-30 05:40  
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善測(天津)科技有限公司位于天津市西青學府工業區,于 2015年 7 月份成立,公司注冊資本 500 萬,是一家集研發生產一體的高科技公司。公司提供旋轉機械狀態監測和健康管理。等產品和服務。
葉尖間隙是航空發動機、煙氣輪機、鼓風機和汽輪機等重大裝備的發動機旋轉葉片葉尖與發動機機匣之間的微小距離,是影響發動機健康運行、能耗效率的關鍵參數,因此其實時檢測對旋轉機械的安全維護和隱患預警相當重要,而且是現階段制約大型旋轉機械葉尖間隙主動調控和發動機發展的主要瓶頸之一。在分析惡劣應用條件和葉尖間隙主動調控對間隙測量技術提出的要求的基礎上,本文提出了基于葉尖定時的葉尖間隙測量方案,建立了系統測量模型。分析了各組成部分的設計要求,并詳細設計了基于葉尖定時的葉尖間隙測量系統。(1)設計基于載頻跟蹤原理的信號處理電路方案,通過理論分析驗證抑制雜散電容引起的載頻漂移的可行性。
善測(天津)科技有限公司位于天津市西青學府工業區,于 2015年 7 月份成立,公司注冊資本 500 萬,是一家集研發生產一體的高科技公司。公司提供旋轉機械狀態監測和健康管理。等產品和服務。
葉尖間隙是影響發動機性能的重要參數,旋轉葉片葉尖間隙在線實時檢測系統對航空發動機的有效、安全運行至關重要,也是近幾年國內外研究的熱點。基于對國內外現狀的分析,本文對光纖法和電容法進行了詳細研究和論證。光纖法用于測量環境較好,溫度較低的壓氣機;電容法用于測量溫度較高的渦輪機高壓級。(4)提出了利用逆向渦流器減小葉尖泄漏流的方法,利用壓力面和葉頂面的壓力差將氣流從主流通道壓力面側引入,在葉頂面以一定角度逆著葉尖泄漏流方向高速射出,從而減小泄漏流量并降低泄漏造成的葉輪損失。
本文建立了基于光線跟蹤理論的光纖傳感器的三維數學模型,結合實際工藝,設計出具有補償功能的四叉型光纖束傳感器;探索出一套適于測量環境的調頻電容式葉尖間隙測量的整體方案,采用混頻下變頻來提高測量系統靈敏度的方法。 本文的研究內容主要有以下幾個方面: (1)建立了基于光線跟蹤理論的三維數學模型,用于分析光纖傳感器的受光特性以指導傳感器設計。 (2)設計了適于高轉速測量的四叉型光纖束式葉尖間隙傳感器,該傳感器對光源波動、葉尖表面反射特性,光纖傳光損耗,葉尖表面微傾斜引起的與傳感器端面夾角等影響因素有補償功能。經過靜態實驗,證明了其工作的可靠性。 (3)根據渦輪機高壓級的測量環境,設計了長電纜單屏蔽的耐高溫電容傳感器,以及配套的調頻用高穩定度的LC振蕩電路。 (4)電容傳感器長電纜引入的大空載電容,影響測量靈敏度和精度,設計了混頻下變頻電路,用于增大調頻信號的相對頻偏,以提高測量系統的靈敏度。然而,為了方便前期的調試工作,系統模擬部分的控制邏輯是由多個數字芯片搭建而成,當工作在高頻信號時,信號波形有一定失真,這直接導致電容兩端的電壓輸出值與理想值有一定差距。 (5)設計了基于鎖相環的鑒頻系統,完成了對FM信號的解調。而經過靜態實驗,驗證了電容傳感器及接口電路工作的可靠性。
葉尖間隙測量系統(BCMS)采用電容傳感器,用于高速旋轉葉片葉尖間隙參數的在線檢測,也可用于其他高速位移或間隙在線測量。系統基于電容調幅解調原理,傳感器安裝于靜止機匣上,感受葉片掃過時的電容變化并轉換為電壓輸出,經采集模塊及軟件處理后還原實時間隙信息。雙路拍波信號的相位差只與包含葉尖間隙信息的光程差有關,而與葉片特性、電磁環境干擾等無關,從而提高測量精度,并可實現自標定(標定的基準單位是自身的拍波波長)。
在測量系統的執行機構上,在橫向上采用左右螺旋直線直線運動單元,縱向上采用雙直線運動單元,如此,可依據實際情況和需要,選用單個或雙個CCD攝像機進行測量。
數控機床反向間隙數值較小,對加工精度影響不大則不需要采取任何措施
在數控機床的進給傳動鏈中,聯軸器、滾珠絲桿、螺母副、軸承等均存在反間間隙。機床進給軸在換向運動的時候,在一定的角度內,盡管絲桿轉動,但是絲桿螺母副還要等間隙消除以后才能帶動工作臺運動,這個間隙就是反向間隙。
對于采用半閉環控制的數控機床,反向間隙會影響到定位精度和重復定位精度。反向間隙數值較小,對加工精度影響不大則不需要采取任何措施;建立傳感器采樣點分布范圍DR這一函數對傳感器布局優劣進行評價。 若數值過大,則系統的穩定性明顯下降,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,此時必須進行反向間隙的測定和補償。如在G01切削運動時,反向間隙會影響插補運動的精度,若偏差過大就會造成“圓不夠圓,方不夠方”的情形; 而在G00快速定位運動中,反向偏差影響機床的定位精度,使得鉆孔、鏜孔等孔加工時各孔間的位置精度降低。這就需要數控系統提供反向間隙補償功能,以便在加工過程中自動補償一些有規律的誤差,提高加工零件的精度。
