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发动机滑动轴承故障定量诊断方法

王巍 麻文焱 王羽 王凤岐

王巍, 麻文焱, 王羽, 王凤岐. 发动机滑动轴承故障定量诊断方法[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(3): 16-20.
引用本文: 王巍, 麻文焱, 王羽, 王凤岐. 发动机滑动轴承故障定量诊断方法[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(3): 16-20.
Wang Wei, Ma Wen-yan, Wang Yu, Wang Feng-qi. Quantitative diagnosis method of engine sliding bearing failure[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(3): 16-20.
Citation: Wang Wei, Ma Wen-yan, Wang Yu, Wang Feng-qi. Quantitative diagnosis method of engine sliding bearing failure[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(3): 16-20.

发动机滑动轴承故障定量诊断方法

基金项目: 

吉林省自然科学基金项目 240000525

详细信息
    作者简介:

    王巍(1964-),女,吉林长春人,吉林大学工程师,工学硕士研究生,从事汽车诊断检测研究

    王凤岐(1936-), 男, 吉林长春人, 吉林大学教授

  • 中图分类号: U464

Quantitative diagnosis method of engine sliding bearing failure

More Information
  • 摘要: 应用振动监测技术, 对EQ6100-1型发动机连杆轴瓦与曲柄销间隙故障进行模拟, 分析振动响应与故障特征变化关系, 从振动信号中提取反映偶件故障的特征参数, 选择适当的数学模型描述特征参数随偶件状态的变化规律, 实现对发动机滑动轴承间隙故障的定量诊断。试验结果表明: 故障系数和连杆轴瓦与曲柄销间隙的关系是显著的, 相关曲线为多项式回归曲线, 其复相关系数接近1, 说明采用振动信号进行发动机滑动轴承间隙故障诊断在实践上是可行的。

     

  • 图  1  传感器布置

    Figure  1.  Layout of sensors

    图  2  振动信号分析系统

    Figure  2.  Analyzing system of vibration signal

    图  3  间隙正常状态下的振动响应功率谱

    Figure  3.  Vibration response power spectrums under normal clearance state

    图  4  间隙异常状态下的振动响应功率谱

    Figure  4.  Vibration response power spectrums under abnormal clearance state

    图  5  故障系数与间隙的关系

    Figure  5.  Relationship between failure coefficients and clearance

    表  1  试验方案

    Table  1.   Test scheme  mm

    故障原因 配合程度 技术状态
    代表符号 数值
    连杆轴瓦与曲柄销的磨损 δ1 0.091 正常间隙
    δ2 0.200 中度间隙
    δ3 0.320 严重磨损
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    表  2  不同状态下的功率谱值

    Table  2.   Values of power spectrums under different conditions

    间隙状态 频带总功率/kHz 频带功率谱密度最大幅值/kHz
    1.0~1.4 1.8~2.8 1.0~1.4 1.8~2.8
    间隙正常 P0=1 490 P0=16 950 A0=28.74 A0=114.91
    工作状态δ3 P1=4 917 P1=21 950 A1=63.51 A1=123.77
    断火状态δ3 P2=2 199 P2=11 600 A2=20.34 A2=81.46
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    表  3  异响诊断仪测试结果

    Table  3.   Measuring result of hetero-sound diagnostic instrument

    频率/Hz 电压/mV
    连杆轴承故障情况下 连杆轴承正常情况下
    第6缸 第4缸 第6缸 第4缸
    400 1.5 1.5 1.5 1.5
    700 1.9 1.8 1.8 1.8
    1 200 3.3 2.6 2.3 2.1
    1 800 3.2 2.5 2.6 2.5
    2 600 4.3 3.5 3.5 3.0
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    表  4  测量结果

    Table  4.   Measure result

    参数 间隙状态
    δ1 δ2 δ3
    S¯A±σA 1.00±0.08 1.43±0.07 2.22±0.10
    S¯Ρ±σΡ 1.00±0.06 2.01±0.08 3.32±0.10
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    表  5  定量诊断阈值

    Table  5.   Threshold values of quantitative diagnosis

    参数 状态
    正常 中度故障 严重故障
    SA < 1.12 1.12~1.64 > 1.64
    SP < 1.36 1.36~2.25 > 2.25
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    表  6  回归数据

    Table  6.   Regression data

    参数 间隙状态
    δ1 δ2 δ3
    1 2 3 1 2 3 1 2 3
    SA 0.91 0.99 1.10 1.32 1.45 1.48 2.12 2.21 2.33
    SP 0.90 1.01 1.09 1.93 1.99 2.11 3.21 3.30 3.45
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  • 收稿日期:  2006-12-09
  • 刊出日期:  2007-06-25

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