[发明专利]一种航空发动机的振动故障检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种航空发动机的振动故障检测系统及方法，试验容腔用于为航空发动机提供从低压到高压循环更换的试验环境；安装组件用于支撑航空发动机；传感器网络组件固定在航空发动机的壳体上并组成监测网络以实时监测航空发动机不同点位的振动频率；声波收集组件用于确定航空发动机在低压到高压的试验环境内的声波变化；数据处理系统根据传感器网络组件的监测数据在低压到高压的振动幅值以及声波收集组件输出的声波变化判断振动故障；数据处理系统通过循环更换试验容腔内的试验环境以区分航空发动机的纯机械振动和声波干扰振动并判断航空发动机的不同故障；本发明将通过分析不同工作频率下的振动幅值来分别识别航空发动机新发生的振动故障。

技术领域

本发明涉及航空发动机技术领域，具体涉及一种航空发动机的振动故障检测系统及方法。

背景技术

航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，作为飞机的心脏，不仅是飞机飞行的动力，也是促进航空事业发展的重要推动力，人类航空史上的每一次重要变革都与航空发动机的技术进步密不可分，振动检测是状态检测的手段之一，任何机械在输入能量转化为有用功的过程中均会产生振动，振动的强弱与变化和故障有关，非正常的震动感增强表明故障趋于严重，不同的故障引起的振动特征各异，相同的振动可能是不同的故障。

目前大多的振动故障检测系统，对发动机振动测试系统故障的判断都主要以人工检查振动传感器为主，即利用电压表检查传感器线路或者电磁振动台进行激励传感器判断响应输出是否符合要求。

但是这种振动故障检测方式还存在的缺陷如下：只能检测出振动故障，而无法在检测的过程中确定故障原因。

发明内容

本发明的目的在于提供一种航空发动机的振动故障检测系统及方法，以解决现有技术中只能检测出振动故障，而无法在检测的过程中确定故障原因的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种航空发动机的振动故障检测系统，包括：

试验容腔，用于为航空发动机提供故障检测的试验环境，且提供从低压到高压循环更换的试验环境；

安装组件，用于支撑航空发动机并防止所述航空发动机由于振动而移位；

传感器网络组件，包括若干个传感器，若干个所述传感器固定在所述航空发动机的壳体上并组成监测网络，以实时监测所述航空发动机不同点位的振动频率；

声波收集组件，用于确定所述航空发动机在低压到高压的试验环境内的声波的大小和波形变化；

数据处理系统，分别与所述传感器网络组件、所述航空发动机和所述声波放大组件电性连接，用于根据所述传感器网络组件的监测数据在低压到高压的振动幅值以及所述声波收集组件输出的声波变化判断振动故障；

所述数据处理系统通过循环更换所述试验容腔内的试验环境以区分所述航空发动机的纯机械振动和声波干扰振动并判断所述航空发动机的不同故障，且所述数据处理系统通过变频调控单元调整所述航空发动机的振动频率以区分新故障和已记录的故障。

作为本发明的一种优选方案，所述数据处理系统通过所述变频调控单元调控所述航空发动机按照振动频率从小到大的顺序依次工作，且所述航空发动机按照某一振动频率工作时，所述数据处理系统调控所述试验容腔分别按照从低压到高压循环更换的方式工作；

所述数据处理系统依次处理所述传感器网络组件在所述航空发动机不同振动频率以及不同的气压环境下的振动幅值，且所述数据处理系统通过对比所述振动幅值的比例增长参数来判断振动故障。

作为本发明的一种优选方案，还包括声波放大组件，与所述数据处理系统电性连接，用于将所述航空发动机在标准气压试验环境中的声波进行放大以进一步提高所述航空发动机在同一振动频率下的振动幅值，所述声波放大组件通过放大振动幅值来提高所述传感器网络组件对振动故障检测的灵敏度。