渦輪葉片故障診斷與模擬研究.pdf

1、以艦船為代表的現(xiàn)代動力裝置——燃?xì)廨啓C(jī)是一個(gè)典型的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng),由于其工作狀況極其惡劣,結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜,所以機(jī)械故障時(shí)常發(fā)生。例如,旋轉(zhuǎn)部件的振動和摩擦后的磨損、發(fā)動機(jī)的氣路部件的失效等,這些故障均可嚴(yán)重影響燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行的可靠性、安全性和高效性。所以,為燃?xì)廨啓C(jī)提供有力的技術(shù)支持,提高和完善發(fā)動機(jī)的狀態(tài)檢測和故障診斷技術(shù)對燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展具有重要意義。由于傳統(tǒng)紙質(zhì)裝備故障維修手冊存在著攜帶不便、查閱繁瑣、存儲困難、交互性差等諸多弊端。近年來

2、,交互式電子技術(shù)手冊(Interactive Electronic Technical Manual,IETM)的出現(xiàn)克服了紙質(zhì)故障維修手冊的缺點(diǎn),成為現(xiàn)代裝備保障的主流技術(shù)。IETM將紙質(zhì)的說明、圖像等技術(shù)保障信息轉(zhuǎn)換為電子的視頻、音頻、圖像等信息,而且可以通過人機(jī)交互方式進(jìn)行故障準(zhǔn)確定位。因此將渦輪機(jī)故障診斷維修技術(shù)與IETM相結(jié)合已成為燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展與應(yīng)用的重要課題之一。
　　本文闡述了IETM系統(tǒng)的開發(fā)和關(guān)鍵技術(shù),并以渦輪葉

3、片故障診斷流程為例制作渦輪葉片故障樹,并根據(jù)故障樹結(jié)構(gòu)編輯IETM故障隔離數(shù)據(jù)模塊,最后實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互界面。本系統(tǒng)是采用IE瀏覽器作為IETM的閱讀器并進(jìn)行各種技術(shù)信息的管理和操作。通過人機(jī)交互界面,維修人員可以高效快捷的對故障進(jìn)行定位,降低對渦輪機(jī)日常維護(hù)及維修的難度,而且可以提早發(fā)現(xiàn)機(jī)器的潛在隱患,急時(shí)處理;即能有效避免故障的發(fā)生,又能延長設(shè)備的使用壽命。
　　本文研究了渦輪葉片溫度特點(diǎn),闡述了高壓渦輪葉片溫度分割方法。通過對

4、單個(gè)葉片溫度特點(diǎn)的分析,利用Kaiser窗口模擬前緣氣道、后緣氣道的故障溫度數(shù)據(jù)。雖然模擬的故障數(shù)據(jù)不能完整的表達(dá)真正渦輪葉片故障的數(shù)據(jù)特征,但卻可以表示故障數(shù)據(jù)的部分特性,而且模擬的故障數(shù)據(jù)與正常數(shù)據(jù)相比較有很好的辨識度。當(dāng)輸入一組數(shù)據(jù)時(shí),維修人員要判斷哪些是故障數(shù)據(jù),哪些是正常數(shù)據(jù);也要判斷此故障數(shù)據(jù)與哪種故障類型相匹配。因此本文利用LVQ神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對輸入的葉片溫度樣本進(jìn)行分類,以達(dá)到區(qū)分葉片“好、壞”的目的。再利用SOM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)