一种空间活动部件轴系故障的综合评判方法

摘要

一种空间活动部件轴系故障的综合评判方法，通过采用电流、摩擦力矩、微振动三种方式，综合评估空间活动部件轴系状态，实现在不拆解轴系情况下的轴系故障定位。特别是通过轴承零部件故障特征频率和轴系固有频率偏移的分析，掌握频谱变化原因，从而实现对空间活动部件轴系故障的诊断和定位。一方面，可及时识别故障轴系，采取有效补救措施，避免不必要的轴系报废，另一方面可对故障准确定位，提供更科学、准确、有效的改进措施，提高轴系的可靠性。

主权项

一种空间活动部件轴系故障的综合评判方法，其特征在于：包括跑合检测阶段、电流判断阶段、摩擦力矩判断阶段、微振动判断阶段和故障定位阶段；所述跑合检测阶段如下：(1)对待测轴系依次在真空中进行第一阶段和第二阶段跑合，由电机驱动待测轴系运转；(2)在第二阶段轴系跑合过程中，持续监测电机的电流，并记录；(3)对完成(第二阶段)跑合后的待测轴系，检测待测轴系的启动摩擦力矩M_s和低速摩擦力矩M_d；(4)对完成(第二阶段)跑合后的待测轴系，检测待测轴系在设定转速下，稳速运转时的微振动时域信号和频域信号；所述电流判断阶段步骤如下：(5)找到步骤(2)持续监测电机的电流均值I和电流波动值△I，当电机电流均值I＞I_A，或电机电流波动值△I＞△I_a，能够判定待测轴系存在故障，所述I_A为设定的电机电流均值的允许值，△I_a为设定的电机电流波动允许值；所述的电机的电流均值定义为监测时间段内的各监测时间点的电机电流之和与总监测点数的比值；所述的电机电流波动允许值定义为监测时间段内电机电流最大值与最小值的差值；所述摩擦力矩判断阶段步骤如下：(6)找到步骤(3)检测的待测轴系的启动摩擦力矩M_s和启动摩擦力矩波动值△M_s，当启动摩擦力矩出现M_{s_min}＞M_max或M_{s_max}＜M_min，或启动摩擦力矩波动值△M_s＞△M_a时，判定待测轴系存在故障，所述M_max为设定的启动摩擦力矩最大允许值，M_min为设定的启动摩擦力矩最小允许值，所述△M_a为设定的启动摩擦力矩波动允许值，所述的启动摩擦力矩波动值定义为启动摩擦力矩最大值与最小值的差值；(7)找到步骤(3)检测的待测轴系的低速摩擦力矩波动值△M_d，当低速摩擦力矩波动值△M_d＞△M时，能够判定轴系存在故障，所述△M为设定的低速摩擦力矩波动允许值，所述低速摩擦力矩波动值定义为低速摩擦力矩最大值与最小值的差值；所述微振动判断阶段步骤如下：(8)找到步骤(4)在设定转速下稳速运转时微振动时域信号的时域均方根值X_RMS和时域峰值波动值△X_p，所述时域峰值波动值定义为时域峰值最大值与最小值的差值；(9)如果步骤(4)在设定转速下稳速运转时的微振动频域信号出现轴承故障特征频率对应的峰值，或出现固有频率偏移，同时步骤(8)得到的时域信号的均方根值X_RMS＞X_a，或时域峰值波动值△X_p＞△X，能够判定轴系存在故障，所述X_a为设定的时域均方根值允许值，△X为设定的时域峰值波动允许值；所述故障定位阶段步骤如下：(10)当步骤(5)、步骤(6)、步骤(7)同时判定待测轴系存在故障，但步骤(9)无法判定待测轴系存在故障时，能够定位待测轴系存在润滑量异常故障；(11)当步骤(9)判定待测轴系存在故障，能够根据出现轴承故障特征频率所对应的故障模式定位待测轴系存在的轴承故障，或根据出现固有频率偏移定位待测轴系存在加载异常故障。