某型发动机压气机通风活门泄滑油故障浅析

某型航空发动机地面试车,起动后由慢车状态继续向上推进时,产生了压气机通风活门泄出滑油故障,针对该故障,外场通过气流通道检查和滑油系统相关测压点检查对故障进行判断定位,并采用更换压气机通风活门和前支点回油泵方法进行故障排除。该文基于滑油系统中的支点增压系统功用、组成及工作原理,通过查阅发动机滑油系统相关资料,对该压气机通风活门泄露滑油故障进行了简要分析,最终通过理论与实际相结合,阐明该故障排除方法的科学性及合理性。     

航空发动机故障实体识别方法及应用

故障实体识别是自主获取航空发动机故障知识的基础，对实现航空发动机故障智能诊断起到至关重要的作用。为准确快速搭建航空发动机大规模故障知识库，在定义了“单元”“故障状态”“表征信号”“检查方法”和“解决措施”5种航空发动机故障实体类型的基础上，初步构建了一种以Bert BiLSTM CRF模型为基础的航空发动机故障实体识别方法。基于某型航空发动机大规模数据集分析抽取了故障实体，搭建了滑油压力异常故障知识图谱，验证了该方法识别航空发动机多源异构故障数据的有效性。     

某型涡扇发动机滑油压差异常故障分析

针对某型涡扇发动机在试飞中出现的滑油压差异常故障,通过分析发动机润滑系统的工作原理和滑油检查结果,对比该型发动机在外场试飞中出现的滑油压差异常故障,找到了造成发动机滑油压差异常故障产生的根本原因:由于飞附回油系统的回油能力弱,当发动机在高工作状态下时,飞附回油泵不能将飞附机匣中的滑油及时抽回滑油箱,会造成滑油压差下降,甚至低于下限值;滑油压差低会造成发动机内部组件的机械磨损加剧,导致滑油中金属屑增多,回油阻力增大,同时影响调压活门的调压能力,最终导致发动机在非高状态下出现滑油压差下降和摆动超限故障。结合试飞实际提出了故障解决方案,在执行故障解决措施后,试飞验证该发动机再未出现过类似滑油压差异常故障,验证了故障解决措施的有效性。     

航空发动机滑油系统动态故障分析

 为解决航空发动机滑油系统安全性分析中容错与余度备份系统的故障建模与分析,提出了基于动态逻辑门和模块化思想的动态故障树分析方法。针对滑油系统某典型的故障状态,开展动态故障树建模,与传统的静态故障树建模方法进行比较。分析结果表明,使用静态故障树建模得到的滑油系统故障发生频率远远偏离系统真实的故障发生频次(误差将近20 倍);动态故障树建模可以准确描述系统故障的时序关系,且在保证分析效率的前提下精确评估滑油系统的故障发生概率。动态故障树建模方法在航空发动机系统尤其是民用航空发动机系统安全性评估中具有非常广泛的应用前景。     

基于状态监控数据的航空活塞发动机故障诊断

针对某型航空活塞发动机空中功率迟滞和地面停车故障,提出一种通过飞行动态模型还原、数据推理和比较法相结合的故障诊断方法。以美国莱康明发动机和GARMIN 1000飞行数据为研究对象,利用Google Earth和FLIGHTDATA运用航段坐标和姿态数据还原飞机故障航段轨迹,结合EGVIEW发动机数据处理软件分析发动机运行中采集的各项数据,研究故障发动机典型数据特征,并基于故障时段发动机余气系数的计算结果判断故障发动机实际工况。结果表明：发动机故障发生时严重富油,通过对燃油调节器结构原理的剖析和地面测试台对其的性能测试,确定了两起发动机故障同源且均与飞行操纵、燃油调节器慢车性能参数超标和慢车活门结构设计有关,同时验证了利用状态监控数据进行故障诊断的有效性和准确性。     

采用监督局部切空间排列算法的航空发动机磨损故障诊断

为解决传统特征提取技术难以处理具有非线性结构的复杂故障数据、影响故障诊断准确性的问题,将非线性维数约简技术——局部切空间排列引入航空发动机滑油光谱数据特征提取中,提出了一种基于监督局部切空间排列的发动机磨损故障诊断方法。该方法对非线性分布故障流形数据的内在几何特征进行捕捉,并将数据向低维故障特征空间进行非线性映射,完成故障特征的提取,最后在故障特征空间里构造分类器,完成磨损故障的识别诊断。采用某型发动机磨损故障滑油光谱数据开展实验,结果表明:与传统主元分析、线性鉴别分析特征提取方法相比,该方法能够更有效地提取出嵌入于故障数据中的非线性特征,提高了故障分类的准确率,并且只需采用简单的线性分类器就能具有很好的故障诊断性能。     

航空发动机状态监控在试车台滑油系统上的应用研究

本文主要通过对航空发动机滑油系统的工作原理和常见的滑油系统故障的分析,以某型航空发动机为例,初步探讨状态监视系统在航空发动机试车台上的应用.     

一种整体式进气道一滑油箱结构分析

滑油箱的主要用途是储存滑油,起散热、分离滑油介质中的空气以及沉淀滑油介质中杂质的作用.将滑油箱系统、进气道系统和冷却系统设计成一个整体式结构,利用进气道高速气流带走滑油温度,解决了某机型发动机的供油、散热和润滑问题.这种整体式结构不仅可以满足发动机润滑及冷却要求,而且能够明显地减小滑油散热器体积和重量.     

考虑不确定性的航空发动机燃油计量组件典型故障仿真与特征分析

燃油计量组件(fuel metering unit, FMU)是航空发动机的核心部件之一,其工作性能的优劣直接影响到发动机整体的安全性和可靠性。因此开展燃油计量组件的仿真建模和故障诊断研究,是航空发动机健康管理技术的重要内容,具有重大研究价值。以某型燃油计量组件为研究对象,基于AMESim建立其仿真模型,考虑系统工作过程中出现的不确定因素,使用基于概率的方法度量系统不确定性,进行不确定性传播。提取计量活门滑阀位移和伺服阀控制电流,建立速度增益曲线表征组件整体工作性能,针对故障特征的不确定性,基于受试者操作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线提出了故障特征评估方法,定量评价故障特征对于故障诊断的潜力。     

航空发动机润滑系统滑油压力仿真计算

利用英国商用流体系统仿真软件FLOWMASTER,对某型航空发动机润滑系统滑油压力进行了数值仿真,数值仿真以节点压力网络算法为基础。经过结构分析,建立了由润滑流路仿真元件与节点组成的网络模型,给定地面试车实验条件,对润滑系统压力特性进行仿真,得到了稳态情况下润滑系统内部滑油压力分布情况。结合试车数据,对影响发动机润滑系统压力特性的结构影响因素进行了分析,给出了该型发动机润滑系统结构的改进建议。     

基于融合模型的柴油机空气管理系统故障诊断

柴油机作为重要的动力机械,其性能监测和故障诊断得到重视。而柴油机空气管理系统故障包括进气系统漏气、堵塞和EGR阀卡涩等故障将会导致恶化和经济性下降。针对空气管理系统具有较强的非线性,无法建立精确地数学模型等问题,建立了基于数学模型和数据驱动模型的融合模型,针对进气歧管漏气、中冷器堵塞,EGR阀卡滞等故障进行诊断研究。采用机理建模的方法建立EGR流量模型、充气系数模型和基于数据驱动建模的方法建立充气系数模型、进气压力波动幅值模型,利用奇偶方程法进行残差生成器的设计并生成三个残差信号,通过仿真分析可得到故障和残差值之间的映射矩阵,最后,采用模糊推理的方法进行故障诊断。研究结果表明：所构建的故障诊断系统能准确的诊断出空气管理系统的漏气直径为5mm、堵塞至进气流量减少10%和EGR阀卡滞故障在关闭状态。     

柴油机运行状态监测信息获取试验研究

探讨了柴油机在不解体的前提下,对其运行状态及工作性能进行动态监测的可能性．并对监测系统的实现进行了较为详细的讨论．指出在状态监测信息获取过程中,除了需考虑测试系统的精度外,还必须注意三方面的问题：检测参数、测量位置以及采样频率的确定．在解决这些问题的基础上,完成了多传感器动态监测系统的建立和相应的系统硬件配置．通过对供油系统正常工况与出油阀密封锥面磨损、喷油器针阀磨损、喷油器针阀卡住、喷油压力改变、供油提前角变化、供油量变化及高压油管接头处漏油等十种故障状态下燃油压力波形的监测结果分析,以及对模拟的气门故障、缸套磨损、曲柄连杆机构等故障状态下的机体外围表面振动监测结果的分析,表明该多传感器系统能有效地对柴油机运行状态及工作性能进行动态监测,并为柴油机运行状态监测与故障诊断形成集成与融合的智能诊断提供了依据．     

工艺流程识别及阀门操作合理性的可视化监测

为实现工艺流程识别及阀门操作合理性诊断和可视化监测，利用半实物仿真系统采集的温度、流量信息建立了基于支持向量数据描述（SVDD）的工艺流程识别模型。对工艺流程识别进行了半实物仿真实验，对阀门操作进行了可视化监测和合理性判别，提出了基于数字滤波的改进工艺流程识别性能的方法。实验结果表明：无故障样本条件下建立的工艺流程识别模型能够准确地识别出相应的工艺流程，模型输出可以直观地反映阀门开度偏离设定工况的程度，为无故障样本条件下的阀门操作合理性诊断和可视化监测提供了一种新的技术手段。     

4JB1柴油机高压喷射系统选型及管路匹配

采用FSEM(fuel system evaluation method)的方法进行柴油机高压喷射系统选型,针对4JB1柴油机选择BOSCH公司的第2代共轨系统.利用AMESim建立高压共轨柴油机供油系统模型,包括高压供油泵子模型、压力调节阀子模型、喷油器子模型和连接它们的高压油管子模型.仿真研究共轨管容积、高压油管长度和内径等参数对共轨管中的压力建立和压力波动的影响,并针对4JB1共轨柴油机进行共轨系统管路参数选择和试验验证,结果表明匹配的管路系统满足共轨柴油机轨压快响应和小波动的要求.     

水下机器人执行器的高斯粒子滤波故障诊断方法

针对智能水下机器人的执行器故障,提出了基于高斯粒子滤波的故障诊断方法.引入控制力(矩)损失参数表示故障,根据6自由度空间运动方程建立执行器故障模型;运用改进的高斯粒子滤波器对参数和运动状态进行联合估计;使用修正的贝叶斯算法检测故障,采用滑动窗口法估计故障的幅值;进行仿真实验并与真实海洋实验数据测试验证.结果表明,该方法能够快速检测故障,且故障幅值的估计精度较高.     

高压共轨多次喷射油量波动现象分析

采用实验测量与数值模拟研究相结合的方法,研究了共轨燃油喷射系统动力学的基本原理,重点关注多次喷射过程中,水击现象造成的随间歇时间变化的喷射油量波动现象.利用AMES im软件建立的高压共轨燃油系统模型进行仿真,分析了多次喷射过程中,水击压力波动影响下的喷油器控制腔、蓄压腔液力过程和控制球阀、针阀运动规律.结果表明,高压共轨多次喷射油量波动是由于水击压力波动对针阀运动特性和喷射压力产生的周期性综合影响造成的.     

基于AMESim的内外控结合单向顺序阀平衡回路的平衡能力分析

在工程机械、起重机械中,如果系统本身自重过大或负载较大,应该设置平衡回路.平衡回路能在油缸活塞杆自重下下降时通过平衡阀产生足够背压,平衡自重,防止活塞或运动部件因自重超过油泵供油量所能提供的运动速度而出现失速现象.文章通过AMESim软件仿真研究内外控基础上结合单向顺序阀的平衡阀回路,并与常用的简单平衡回路进行对比,分析得出内外控结合单向顺序阀的平衡回路在系统中具有明显的优势:确保了回路的快速反应,又对回路冲击有着缓冲稳定作用.     

基于KPCA-LSSVM的发动机PT燃油系统故障诊断

为有效解决PT燃油系统进油油路堵塞、滤清器泄漏、喷油器油路堵塞等多种典型故障诊断问题,提出了基于核主元分析(KPCA)和最小二乘支持向量机(LSSVM)的故障识别方法。首先计算油压信号的时域特征集,然后采用KPCA对原始多维初始特征向量进行特征提取,最后将经过KPCA提取的主特征向量输入经多种群遗传算法(MPGA)优化的LSSVM中实现故障类型的识别。实验结果表明,KPCA提取的主特征向量有效表达了原始故障的特征信息,相比于传统的BP神经网络和未经参数优选的LSSVM等分类模型,基于KPCA-LSSVM的故障识别方法速度更快、分类准确率更高。