基于Hilbert-Huang变换的发动机气门间隙故障诊断研究.pdf

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1、第1期组合机床与自动化加工技术NO．12016年1月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueJan．2016文章编号：1001—2265(2016)01—0074—04DOI：10．13462／j．enki．rnmtamt．2016．01．021基于Hilbert．Huang变换的发动机气门问隙故障诊断研究术宋越，孙涛，贾然，王立勇(1_北京信息科技大学机电工程学院现代测控技术教育部重点实验室，北京100192；2．长春工程技术学院机械工程系，长春130117)摘要：以发动机气门间隙为研究对象，针

2、对其状态监测与故障诊断中存在的问题，利用Hilbert—Huang方法对系统进行分析。通过提取振动信号并进行试验分析实现对系统的故障诊断。结果表明，气门间隙变小故障体现在信号中气门打开位置处的低频IMF分量振幅增加和10kHz～15kHz的局部边际能量增加。HHT方法在发动机气门间隙故障诊断中取得了较好的效果。关键词：发动机；配气机构；故障诊断中图分类号：TH166；TG506文献标识码：AStudyonFaultDiagnosisofEngineValveClearanceBasedonHilbert-HuangTransformSONGYue，SUNT

3、ao，J1ARan，WANGLi．yong(I．KeyLaboratoryofModemMeasurement&ControlTechnologyofMinistryofEducation，SchoolofElectro—mechanicalEngineering，BeijingInformationScienceandTechnologyUniversity，Beijing100192，China；2．De—partmentofMechanicalEngineering，SchoolofEngineeringTechnologyChangchun，Cha

4、ngchun130117，Chi-na)Abstract：Thestudytakesenginevalveclearanceasresearchobjectandfocusesontheissuesofconditionmonitoringandfaultdiagnosis，usingthemethodofHilbe~一Huangtransformtoanalysisthissystem．Bythemeansoftakingthevibrationsignaloftheexperimenttableandtestanalysiscanrealizethef

5、aultdiagnosissystem．Theresultsshowthatthelocalmarginalenergyreflectedlow~equencyIMFcomponentsamplitudeopenpositioninthesignalinthe10kHz—。15kHzandtheincreaseofsmallfaultofvalveclearanceincrea—-ses．HHTmethodiseffectiveinfaultdiagnosisofenginevalveclearance．Keywords：engine；gasdistrib

6、utionmechanism；faultdiagnosis动过程中会产生多种冲击振动，因此采用振动信号对0引言发动机配气机构进行故障诊断是非常有效的手段。发动机是一种复杂的机、电、液一体化系统，作为1．1发动机故障诊断一般过程动力输出设备，已经被广泛的应用到多种重要的场合。发动机是一种能够将其他形式的能量转化为机械其运行状态的好坏直接影响到系统的动力输出能力，能的装置，主要包括内燃机和外燃机，通常作为其他设严重时会造成整体设备的瘫痪，而造成巨大的经济损备的动力源。发动机故障诊断即通过研究发动机运行失和人员伤亡。发动机工作环境恶劣，运行过程中会过程中各种信息

7、的变化识别其运行状态及故障状态的产生多种强烈的冲击，致使发动机本身容易出现故障，技术，发动机故障诊断的一般过程如图1所示。因此需要采取一定技术手段对发动机进行状态监测及时了解发动机的运行状态。本文以491Q．ME型发动机为研究对象，基于发动机气缸表面振动信号对气门间隙故障诊断进行了深入研究。1发动机气门故障机理分析配气机构是发动机重要的组成部分，其发生故障图1发动机故障诊断流程会使得发动机的动力性能大幅下降。且配气机构在运发动机故障诊断的一般过程为：首先对发动机故收稿日期：2015—02—09；修回日期：2015—03一l1基金项目：国家自然科学基金资助项

8、目资助(51105041，51275052)；教育部科学技术研究重