文档介绍：第卷第期船海工程. .
年, &. .
基于边际谱与的柴油机故障
诊断方法研究
王醇涛,陆金铭,周海港
江苏科技大学船舶与海洋工程学院,江苏镇江
摘要:提出基于希尔伯特黄变换边际谱的柴油机故障诊断方法,对型柴油机几种故障工况及正常
情况下的缸盖振动信号进行测试,采用抽区间采样分析法对缸盖振动信号进行时域特性分析,得出信号随时
问和频率变化的精确表达。尝试以边际谱的最大峰值和最大峰值频率作为特征向量,用分类器对柴油
机的工作状态和故障类型识别。实验分析表明,该方法即使在小样本情况下也能准确有效地识别柴油机气门
间隙变化和断油故障。
关键词:柴油机;故障诊断;;边际谱;
中图分类号:.;;. 文献标志码: 文章编号:——
柴油机气缸盖表面振动信号由不同零部件或以号缸为研究对象,考虑传感器安装方便、信号
不同激励源激发的信号成分叠加耦合而成,表现传递直接,将测点选在号气缸缸盖主螺栓附近.
明显的非平稳性⋯。目前较多的缸盖系统振动靠近进气门。同时测取号气缸压力信号,为便
监测诊断方法是测取缸盖振动信号或气门螺栓处于数据处理,还需测取号气缸上止点脉冲信号。
的振动信号,进行时域或频域特征来提取特征量当转速为/时,根据缸盖振动信号
进行故障识别。希尔伯特黄变换的自相关性求取号气缸盖表面一个作周期振
,不受分析动信号,采样频率为.,见冈。
的局限,应用—
理论将信号分解成相互独立的若干—
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的和,并对每个进行兰一。。:匝三三笙三
变换得到信号的瞬时频率和幅值,能够精
确描绘出信号的时频、时频谱和幅值谱图,更具自.%.了
适应性,主要用于非线性、非平稳信号的时频局部㈨———————————————一
分析。根据边际谱的原理,并结合
作为状态识别的依据,
兰一———一——三——————三——————三——————至———————三——————丑————
应用于柴油机故障诊断。
气间隙偏大
—
信号测取及时域抽区间采样分析:。占卜一叶~~一一~一一⋯
在柴油机的号缸上进行气门间隙变—百—■百—石育
化、断油等故障的模拟试验。柴油机为四冲程水
冷、增压柴油机,有个汽缸,发火次序为、、。
收稿日期:一—对振动时域信号抽区间分析得: 为燃烧爆
修回: 发;为排气开启;为号缸燃烧爆发; 为进
作者简介: ,男,硕士生。气开启排气落座;￡为号缸燃烧爆发信号;为
研究方向:轮机设备与系统振动噪声控制与故障诊进气门落座所激起的响应。其中:、相对较
断技术。弱。因此可以在时间域上将这些激励分离出来,
:. 分别研究其特性。由图可见,随着间隙的增大,
第期船海工程第卷
振动加大,与理论分析一致;进气门间隙变化在缸式中:——信号总长度。
盖振动信号中的段进气门落座所激起的响,精确描述了信号幅值在整个频率段
应反映较明显;断油故障时,缸盖振动信号较弱, 上随时间和频率的变化规律,而∞反映了信号
在段反映较明显。的幅值在整个频率段上随频率的变换情况。
对段信号进行边际谱分析见图
边际谱分析
,发现频率段~信号较强,对每种