專利名稱：自動平衡旋轉機械設備的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總的來說涉及旋轉機械設備，尤其涉及自動獲得平衡旋轉機械設備的平衡解決辦法的方法和裝置。
背景技術：
震動力會造成類似渦輪發(fā)動機的機械設備失效或不能有效地工作。在渦輪發(fā)動機環(huán)境下，許多高精度的部件在高溫下高速旋轉。因此，不平衡造成的顯著震動會嚴重地損壞發(fā)動機組件。
為了避免這種缺陷，已開發(fā)了監(jiān)視震動并指出旋轉機械設備何時為不平衡的技術?？煽康陌l(fā)動機震動監(jiān)視通常從加速度計開始。必需利用專用電纜把通常位于發(fā)動機深處的加速度計的電輸出信號傳送給信號處理電子設備。用電子設備來調整加速度計信號，以便進行機械存儲或用于儀表顯示。
一旦發(fā)現了平衡問題，就需要進行發(fā)動機震動分析，以便診斷和校正該問題。具體來說，不得不使發(fā)動機停止工作并對其進行分析，這種分析一般要把發(fā)動機固定在測試臺上，這樣做費時又費錢。
進行這種分析的普通方法首先進行震動測量。加速度計和轉速計讀出多個發(fā)動機速度下的震動數據，以便判斷是否已超過了震動極限。如果在震動測量期間極限沒有被超過，則發(fā)動機已被正確地平衡，不需要采取其它步驟。一旦超過了震動極限，通常首先假定存在平衡問題并執(zhí)行平衡步驟。但是，如果震動沒有因進行平衡而得到減輕，就采用頻譜分析來正確地指出震動問題所在原因。
必需獲得數據來對震動的振幅進行定量分析。在過去，為了獲得作為速度函數的震動的振幅和相位，已在發(fā)動機運行的可用范圍內的約十個離散采集點上執(zhí)行穩(wěn)態(tài)停頓。然后安裝試驗載體，這將是如何平衡系統(tǒng)的第一次猜測或一次嘗試。接著在相同的離散采集點上執(zhí)行第二次穩(wěn)態(tài)停頓以測量因平衡載荷發(fā)生變化而造成的震動的變化。這種變化確定了利用最小二乘法計算新的平衡解法所使用的不平衡靈敏度值(系數)。通常假定發(fā)動機仍不平衡，計算新的平衡解法。該平衡解法在理論上是發(fā)動機整個運行范圍的最好解法。
在另一種普通方法中，人工地逐個記錄每一穩(wěn)態(tài)停頓的數據，把記錄的數據輸入計算平衡解法的計算機。
根據現有技術的另一平衡系統(tǒng)，“機構技術公司(MechanicalTechnology Inc.)”的MTIPBS-4100TM，發(fā)動機的技術規(guī)格可被存儲在計算機內，以便系統(tǒng)知道在何處進行穩(wěn)態(tài)停頓。從這些停頓獲得的數據被計算機利用最小二乘法進行處理以獲得平衡解法。在第一次停頓之后，利用存儲在計算機內的被測發(fā)動機型號的通用靈敏度或影響系數的PBS-4100TM系統(tǒng)進行一次性平衡，然后執(zhí)行第二次穩(wěn)態(tài)停頓以確認系統(tǒng)已得到平衡。在PBS-4100TM系統(tǒng)已經計算了平衡解法之后，該系統(tǒng)就提供顯示以表示建議的解法和應被安裝在發(fā)動機上的平衡載荷的大小。
這一方法的一個問題是難以保證在相同速度下執(zhí)行第一和第二次穩(wěn)態(tài)停頓。在第一和第二次穩(wěn)態(tài)停頓會有10-15PRM(每分鐘轉數)的不同，這會對數據質量產生不利影響。尤其在發(fā)動機速度的公差范圍內獲得數據時更是如此。例如，可以對于3000RPM的目標速度在2950-3050RPM范圍內獲得數據。速度誤差造成計算發(fā)動機特有靈敏度系數的誤差和平衡計算誤差。上述方法的另一問題是它需要相當長的時間來平衡未平衡的發(fā)動機。
發(fā)明概述本發(fā)明提供克服普通旋轉機械設備平衡系統(tǒng)所具有的缺陷的方法和裝置。
例如，本發(fā)明提供了優(yōu)于普通方法的在縮短了的時間內平衡旋轉部件的方法和裝置。傳動的數據采集提供了以分鐘為單位的快速、準確的平衡解法，還消除了停頓或常速操作，節(jié)省了燃料。
此外，本發(fā)明能夠更準確地估算未平衡旋轉部件的平衡解法。實現更準確的估算的方法之一是在緩慢的發(fā)動機加速或減速期間進行自動或瞬時數據采集，以便不需要發(fā)動機速度出現停頓。這樣一來，就能夠既縮短了數據采集時間，又在更多的采集點上獲得數據。利用具有實時處理能力的瞬時數據采集可以自動地獲得50至100個采集點，而根據普通的穩(wěn)態(tài)停頓方法只獲得約10個采集點。平衡解法的精度因更多采集點的采用得到提高。所以，利用瞬時數據采集實現了比普通穩(wěn)態(tài)停頓方法更精確的平衡計算。
具體來說，根據旋轉部件的被測速度進行瞬時數據采集。于是，如果在第一次數據采集操作中，從1000RPM開始，每次遞增50RPM直到4000RPM地采集數據，則數據采集就將在這些速度下精確地出現。對于隨后的數據采集操作，與普通的穩(wěn)態(tài)停頓方法相比，數據也將在這些精確的速度下被獲得。因此，根據所獲得的數據計算而得到的發(fā)動機特有靈敏度和平衡解法就比普通的穩(wěn)態(tài)停頓方法所得到的精確。
還有，本發(fā)明還提供了在已計算了平衡解法之后和在其實施之前對該平衡解法的估算響應，以便允許用戶確定該解法是否是所需要的。
此外，本發(fā)明還能夠在從中已獲得數據的采集點的范圍內提出每個采集點的平衡解法，因此，用戶能夠根據系統(tǒng)的所需特性定做平衡解法。例如，用戶能夠計算特定速度范圍或特定傳感器的平衡解法。
本發(fā)明的平衡系統(tǒng)不需要從安裝了旋轉部件的結構，例如飛機、船等中拆卸該旋轉部件，因此不需要使發(fā)動機停止工作。所以該系統(tǒng)通過允許用戶在原位測試和平衡發(fā)動機而將昂貴的發(fā)動機拆卸降至最低程度并減少了不必要的維護。換句話說，不必在測試臺上拆卸和連接發(fā)動機。
在預先把包括部件類型的特性的部件數據存儲在存儲器內的交互式計算機系統(tǒng)內平衡旋轉部件的方法涉及到若干個步驟。這些步驟包括根據部件類型在預定速度范圍內緩慢地改變該部件的轉速，在改變該部件的轉速的同時在該速度范圍內的多個采集點處檢測瞬時震動數據，根據瞬時數據判斷該部件是否處于未平衡狀態(tài)，以及當該部件處于未平衡狀態(tài)時根據部件數據和瞬時數據計算平衡解法。檢測瞬時數據的步驟可以包括產生瀑布文件(waterfall file)和顯示被稱為瀑布圖的該瀑布文件數據的三維表示的步驟。瀑布圖是數據在三個軸上的圖形表示。例如，一個軸是RPM，第二個軸是頻率，而第三個軸是震動的振幅。
具體來說，檢測瞬時信號的步驟利用實時頻譜分析儀采集和數字化震動信號和轉速計信號。在發(fā)動機加速或減速時按照遞增的RPM值采集數據。對于數據的每一個瞬態(tài)，利用“快速付里葉變換(FFT)方法”把時域數字化波形變換至頻域。所得到的震動信號的FFT表示是系統(tǒng)所測震動分量頻譜的特征的表述。
檢測瞬時數據的步驟包括對瀑布數據進行處理以便獲得部件的一個或多個位置在速度范圍內的各個采集點處的同步的震動振幅和相位數據的步驟。進行測量的位置可由系統(tǒng)操作者選擇。計算平衡解法所用的部件數據包括與部件類型有關的靈敏度(即影響)系數。操作者可把新的部件數據輸入存儲器。判斷步驟包括將瞬時數據與預定的震動極限進行比較的步驟。
該方法可以包括根據平衡解法在確定的位置安裝至少一個載荷的步驟。能夠在拆下先前平衡載荷之后鑒別安裝了載荷，或能夠不拆下先前平衡載荷就鑒別安裝了平衡載荷。能夠鑒別和顯示平衡解法的部件上的至少一個位置和要被安裝在該至少一個位置處的校正載荷。另外，能夠顯示基于瞬時數據的部件的第一震動特征波形的圖形，能夠估算和顯示基于平衡解法的部件的第二震動特征波形的圖形。震動特征波形是作為部件轉速的函數的同步震動振幅的圖形，表示該旋轉部件的平衡狀態(tài)。
速度范圍包括從空閑狀態(tài)至最大功率狀態(tài)的部件速度?？梢愿鶕考愋屠迷诳臻e狀態(tài)速度和最大功率狀態(tài)速度之間的兩個速度來選擇和確定速度范圍。
本發(fā)明的平衡旋轉部件的裝置包括與部件連接的、在緩慢地改變部件的轉速的時候在部件的速度范圍內的多個采集點上檢測瞬時數據的傳感裝置，與該傳感裝置連接的、執(zhí)行產生用于詳細震動分析的瀑布數據的頻譜分析、根據瀑布數據產生平衡數據和將平衡數據與震動極限作比較的數據處理器，以及與該數據處理器連接的、當平衡數據超過震動極限就根據第一靈敏度系數和平衡數據計算平衡解法的裝置。
附圖概述現在參看僅作為例子給出的、在附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例更詳細地描述本發(fā)明，其中

圖1表示可按照本發(fā)明被平衡的一示范性渦輪發(fā)動機；圖2(a)-2(c)表示將飛機發(fā)動機連接至本發(fā)明的發(fā)動機震動和平衡分析系統(tǒng)的示范性結構；圖3(a)是本發(fā)明一實施例的示范性發(fā)動機震動和平衡分析系統(tǒng)結構；圖3(b)是圖3(a)系統(tǒng)的數據流圖；圖4是本發(fā)明的一示范性瀑布文件顯示；圖5是本發(fā)明的一示范性單級(single plane)平衡方法的流程圖6(a)-6(m)表示本發(fā)明的直觀的交互環(huán)境的示范性屏幕；圖7(a)和7(b)表示本發(fā)明的一示范性雙級平衡方法的流程圖。
詳細描述本專利文件的一部分公開內容包含受版權保護的內容。版權擁有者不反對任何人對在美國專利和商標局的專利文件或記錄中載有的任一專利公開內容進行傳真復制，但保留任何所有的其它版權。
雖然以下的描述是在飛機發(fā)動機系統(tǒng)的范圍內，但本領域的普通技術人員都知道本發(fā)明可被應用于包括燃氣輪機、壓縮機、發(fā)電機、泵、電動機和汽輪機的其它類型的旋轉機械設備。
圖1表示可應用本發(fā)明的發(fā)動機震動和平衡分析系統(tǒng)的一示范性發(fā)動機。該發(fā)動機具有包括用于低壓推進的扇葉1和增壓器2的扇形物部分、包括高壓氣體產生裝置或壓縮機3和高壓渦輪4的主要部分4和低壓渦輪部分(LPT)5。發(fā)動機平衡系統(tǒng)使用震動數據和發(fā)動機速度數據。為了獲得震動數據，必需把傳感部件、例如加速度計連接至渦輪發(fā)動機來測量合適的數據。在圖1的示范性發(fā)動機中，除其它位置外還在與扇形部分的扇葉1連接的扇形物軸承(未示出)上、在與扇形物部分的扇葉1連接的扇形物罩(未示出)上、在LPT部分5的渦輪尾架(未示出)上、以及/或者在主要部分的壓縮機3的尾架上固定用于測量震動的一個或多個加速度計。各個位置處的加速度計相當于測量發(fā)動機的震動的一個平衡和震動通路。
許多種加速度計可被用來測量發(fā)動機的震動或檢測及測量震動，例如壓縮型或剪切型加速度計。在一種典型的壓縮型加速度計中，機殼(mass)向壓電元件施加壓力。在一種典型的剪切型加速度計中，機殼向壓電元件施加剪切力。雖然本發(fā)明不受加速度計類型的限制，但靈敏度為1至100PC/g、重量在10和50克之間以及頻率范圍為0至12KHz的通用型加速度計適合于本發(fā)明。此外，靈敏度在0.05至0.3PC/g之間、重0.5至2克和頻率范圍為1至25Khz的微型加速度計也是令人滿意的。其它類型的可接受的加速度計包括以下類型的加速度計1)用于三維測量的；2)用于對工業(yè)機器進行永久監(jiān)視測量的；3)在非常高溫下使用的；4)用于校正和其它基準目的的；5)用于建筑物和其它結構上的震動測量的；以及6)用于非常大的沖擊測量的。在某些飛機上已經安裝有測量震動的加速度計。在飛機沒有安裝加速度計的情況下，優(yōu)選的加速度計類型是DYTRANModel3174C高溫加速度計。
在實際的加速度計的設計中，安排壓電元件以便當組件震動時，該組件機殼自該壓電元件施加與震動加速度成正比的力。應當指出，加速度計輸出端的壓電輸出的直接加載會顯著地降低加速度計的靈敏度和限制其頻率響應。為了把這些影響減至最小，利用前置放大器把加速度計的輸出信號饋送至遠低于該加速度計阻抗的阻抗，該阻抗是適合于與一般測量和分析設備的相當低的輸入阻抗連接的阻抗。還有，還可以使用速度換能器或位移探頭來檢測和測量震動。震動傳感器可以是已有的發(fā)動機換能器或地面測試換能器。
可以用諸如磁轉速計或光傳感器轉速計這樣的轉速計來確定發(fā)動機的旋轉速度。在本發(fā)明中可以采用利用磁場來計算轉速的渦流探針式磁轉速計。在安裝有飛機震動監(jiān)視(AVM)系統(tǒng)的飛機上，典型的磁轉速計通過測出在尾部故意加工的深的齒狀物來測量發(fā)動機的RPM。典型的光傳感器轉速計利用從標記點反射回來的光束來測量速度。例如，該標記點是貼在扇葉的第一個葉片上的反射帶。
可把飛機發(fā)動機分為成為三種結構中的一種1)無AVM；2)老式AVM；和3)新式AVM。在無AVM結構中，為了測量震動，必需由技術人員來安置震動傳感器。AVM結構包括震動傳感器。在老式AVM結構中，利用直接連接獲取傳感器輸出，而在新式AVM系統(tǒng)中，利用座艙內的前面板連接器獲取傳感器輸出。
具有無AVM平臺的飛機包括波音727，737-200和757，DC10以及MD80。無AVM系統(tǒng)所需的設備依賴于發(fā)動機和飛機，可以包括兩個加速度計，約250英尺的無AVM電纜組件(包括兩個電荷放大器(已連接)和一個光傳感器轉速計，特定發(fā)動機的托架工具，以及帶有BNC插頭和電纜的震動分析儀。
圖2(a)表示在飛機和本發(fā)明的震動分析和平衡系統(tǒng)之間典型的無AVM電纜連接。在無AVM系統(tǒng)中，發(fā)動機震動和平衡分析儀7直接與渦輪發(fā)動機6連接。根據這一示范性連接，三個或更多的數據通路與渦輪機上的三個或更多的傳感器連接。通路1與轉速計連接，通路2與扇葉軸承上的前震動傳感器連接，通路3與渦輪機尾架上的后震動傳感器連接。此外，利用與分析儀7連接的電源線向轉速計和加速度計供電，以便開動系統(tǒng)進行震動和平衡分析。
采用表式AVM平臺的飛機包括波音737-300。典型的老式AVM電纜連接如圖2(b)所示。通常所需的機內設備包括在飛機一側8的表式AVM電纜，轉速計調節(jié)器盒9，以及帶有BNC插頭和電纜的震動分析儀7。在該老式AVM連接中，通路1與轉速計調節(jié)器9連接，轉速計調節(jié)器9與前震動(例如扇形移軸承)的通路2和后震動(例如渦輪機尾架)的通路3一道都與AVM外殼11和AVM客座12連接，以便經過AVM從飛機一側8獲得震動數據。電源線與轉速計調節(jié)器9連接。
該新的AVM平臺適合于所有新式飛機。圖2(c)表示典型的新式AVM電纜連接。通常所需的設備包括連接分析儀7和飛機一側8的新式AVM電纜，轉速計調節(jié)器盒9，以及帶有BNC插頭和電纜的震動分析儀7。在該新式AVM連接中，通路1與轉速計調節(jié)器9連接，輪速計調節(jié)器9與前震動通路2和后震動通路3一道都與位于飛機一側8的AVM外殼13連接以獲取數據。電源線與轉速計調節(jié)器9連接。
在圖2(b)和2(c)的AVM連接中，轉速計調節(jié)器盒9接收發(fā)動機旋轉的一系列脈沖并對于發(fā)動機速度的每次旋轉輸出一個脈沖。震動和平衡分析儀7的處觸發(fā)輸入接收轉速計的脈沖、測量脈沖之間的時間并計算以RPM為單位的發(fā)動機速度。震動傳感器測量所有頻率的震動。為了發(fā)動機的平衡，進行平衡計算所需的震動分量是基頻或同步震動分量。該分量的頻率就是發(fā)動機轉速的頻率。根據外部觸發(fā)信號計算的RPM值被用來確定在振幅和相位瀑布中的頻率分量，以便獲得平衡震動振幅和相位。
在發(fā)動機運行期間，飛機震動監(jiān)視器將指示或傳感器將檢測震動。為了分析震動，航線機械師將引出電纜接至AVM或安裝傳感器(例如加速度計)和轉速計。
若干個部件構成了圖3(a)所示的說明性的發(fā)動機震動和平衡分析儀。從傳感器接收震動數據和發(fā)動機速度，并通過外部觸發(fā)輸入把它們提供給包括一模數(A/D)變換器150(例如16位A/D變換器)的瞬時數據采集電路100，以便把采集的數據變換成為數字形式。每一震動傳感器相當于一平衡通路。可以1)按照在選定的常速運行條件下采集震動振幅、相位和速度(RPM)信息的普通穩(wěn)態(tài)速度方法或2)在采集在線震動振幅、相位和RPM數據的緩慢瞬時發(fā)動機加速或減速期間獲得數據。預處理數字震動數據被傳送給信號處理電路200內的數字信號處理器(DSP)存儲器250。根據一示范性實施例，DSP存儲器250是8兆字節(jié)的RAM，但根據發(fā)動機上的通路(傳感器位置)數目，該存儲器的容量可以更大一些。
在信號處理電路200內，DSP處理部分350利用實時頻譜分析儀的功能處理震動和轉速計信號(即所獲得的瞬時數據)。在一種典型的實現中，信號處理電路200包括在50MHz下運行的的一32位DSP微處理器。按照預定的遞增RPM變化(例如50RPM)對震動和轉速計數據進行平均和處理，并將它們存入DSP存儲器250的瀑布元件內。參考分析儀采集數據的能力來選擇用于信號處理的發(fā)動機速度的遞增變化。因此，為了獲得最好的分辨率，最好在分析儀允許的條件下盡可能小地選擇遞增量。
在數據采集過程結束時，瀑布文件數據從存儲器250寫入磁盤。然后對瀑布數據進行后處理來提取平衡振幅和相位特征波形。
信號處理部分200由用戶接口400進行控制，該用戶接口400包括把DSP軟件下載至DSP處理部分350的主機接口450。DSP存儲器250把包括時間和瀑布文件以及振幅、相位和速度信息的可顯示記錄、例如圖形可顯示信息傳送給主機接口450?？娠@示記錄除表示數據外還表示在由用戶輸入的或預先存儲在硬盤驅動器500內的數據繪圖的震動極限。
在一示范性實施例中，用戶接口包括在整個平衡過程中引導用戶的MICROSOFT兼容圖形用戶接口。典型的主機接口可以是具有在33MHz下運行的伴隨協(xié)處理器的標準80386或任選的80486。
主機接口450與數字輸入/輸出(I/O)卡550連接，并把用于數字信號處理操作的頻譜分析軟件(即FFT算法32)下載至該數字I/O卡550。數字I/O卡550可以與在鍵盤、鼠標、打印機等上的功能鍵連接。用戶接口400與磁盤驅動控制器600連接，并存儲和接收來自內部硬盤驅動器500(即50兆字節(jié)的硬盤驅動器，120兆字節(jié)任選)和軟盤700(例如1.44兆字節(jié)的3.5英寸軟盤)的數據。按步驟地引導用戶平衡發(fā)動機的平衡軟件650存儲在硬盤驅動器500內。通常存儲在硬盤驅動器500內的其它信息包括頻譜分析儀的軟件、數據采集程序、各種發(fā)動機類型的數據、在數據采集結束之后的發(fā)動機運行數據和瀑布數據、以及平衡解法數據。各種發(fā)動機類型的數據包括如何采集數據的準備信息和特定發(fā)動機的平衡特性。從硬盤驅動器500輸出給軟盤700的信息通常包括發(fā)動機運行及瀑布數據和平衡文件。平衡文件包含在前一次運行中采集的震動數據，當在任何時刻與采用了該平衡文件的發(fā)動機的發(fā)動機靈敏度文件相結合時，該平衡文件可用來計算平衡解法。用戶接口400還與視頻圖形適配器(MT)750連接，后者能夠把視頻數據傳送給顯示平衡解法、瀑布文件等的氣態(tài)等離子顯示器800和/或外部MT顯示器850。示范性的瀑布文件顯示如圖4所示。
圖3(a)所描述系統(tǒng)的數據流圖如圖3(b)所示。旋轉部件20的震動數據和發(fā)動機速度數據分別由多個震動傳感器22和速度傳感器25進行檢測。傳感器相當于平衡通路。來自在震動傳感器22和速度傳感器25的數據信息輸入給平衡分析儀的頻譜分析部分。特別是震動傳感器22的震動數據被利用FFT32從時域變換至頻域。進行這一變換所需的參數可由用戶利用如下設置的典型值進行修改F最大＝500MHz，N＝200行，重疊＝最大。FFT32的結果在振幅瀑布部分34中被變換成為振幅頻譜?；ハ嚓P頻譜部分36還計算被輸入給相位瀑布部分38的互相關頻譜，相位瀑布部分38確定震動傳感器22對于速度傳感器25(即轉速計)的相位響應。每一振幅和相位頻譜的采集由轉速計進行觸發(fā)。振幅瀑布部分34的平衡振幅可被用來在診斷部分40中進行頻譜分析診斷。分別來自振幅瀑布部分34和相位瀑布部分38的平衡振幅和相位特征波形數據被保存在平衡震動數據文件42內。平衡數據文件42內的數據被用來與靈敏度文件46一道計算平衡解法44，靈敏度文件46包括與正在被平衡的發(fā)動機有關的靈敏度系數。
被設計成用于診斷至少包括與平衡有關的問題的震動問題的高性能實時頻譜分析儀可被作為數字信號處理設備。實施本發(fā)明的一典型的分析儀是由“科學亞特蘭大公司(Scientific-Atlanta，Inc.)”制造的型號為SA390的“動態(tài)信號分析儀”。還可以采用能夠區(qū)分包括聲學問題的關于平衡和非平衡問題的分析儀。頻譜分析儀必需能夠在整個發(fā)動機速度范圍內進行發(fā)動機震動測量，最好包括多用途的時域(示波器)和頻譜顯示以利用識別震動源。這種設備消除了不必要的發(fā)動機拆卸并在顯著地縮短時間和降低成本的情況下解決了震動問題。
通過采用能夠實時地處理數據頻譜或瀑布數據的頻譜分析儀，發(fā)動機震動和平衡分析系統(tǒng)就可以執(zhí)行瞬時數據采集以便進行多速多級的平衡，該瞬時數據采集期間，發(fā)動機從空閑狀態(tài)被加速至滿功率。該頻譜分析儀在發(fā)動機的功率范圍內采集包括振幅、相位和頻率的多個震動數據。更多的數據提高了精度并產生更好的預測平衡解法。實時瞬時數據采集在提供了更多的數據采集點的同時還避免了普通平衡系統(tǒng)所具有的停頓。此外，發(fā)動機只需要運行約2至5分鐘來獲得數據，這不僅比普通方法的時間短，而且節(jié)省了燃料并縮短了獲得平衡解法的時間。
本發(fā)明的發(fā)動機震動和平衡分析系統(tǒng)還合于從飛行發(fā)動機振動監(jiān)視系統(tǒng)、例如ENDEVCOMICROTRAC IITM接收震動數據。因此，可把飛行數據作為數據運行輸入到發(fā)動機震動和平衡分析儀并能夠計算平衡解法。
上述發(fā)動機震動和平衡分析系統(tǒng)所執(zhí)行的典型的單級平衡解法的平衡操作所包括的步驟如圖5流程圖所示。
在步驟ST1，安裝連接發(fā)動機和分析儀的設備。控制到達收集關于發(fā)動機速度和震動程度的發(fā)動機運行信息。在收集了數據之后，在步驟ST3判斷發(fā)動機震動是否超過預定的震動極限。如果沒有超過震動極限，則在ST3就沒有發(fā)現平衡問題。然后控制到達拆除設備的步驟ST4并在ST5結束操作。否則，如果超過了震動極限，就發(fā)現了平衡問題，控制到達步驟ST6，計算利用通用靈敏度系數對該問題的第一次嘗試平衡解法或一次性平衡解法。然后，控制到達根據在步驟ST6中計算的一次性平衡解法安裝校正載荷的步驟ST7。
在步驟ST7中安裝完校正載荷之后，在步驟ST8中再次運行發(fā)動機來采集震動數據。然后在步驟ST9判斷是否仍有震動問題存在。就是說，在步驟ST9中再把采集的數據與震動極限作比較以判斷是否仍存在平衡問題。如果在步驟ST9沒有發(fā)現平衡問題，控制就到達步驟ST10，拆除設備，在ST11結束操作。如果在步驟ST9仍有問題存在，就在步驟ST12根據前兩次的運行計算新的發(fā)動機特有靈敏度?？刂频竭_步驟ST13，根據該新的發(fā)動機特有靈敏度和在前一次發(fā)動機運行期間采集的數據計算新的平衡解法。再次執(zhí)行步驟ST7、ST8、ST9。如果仍有平衡問題，就執(zhí)行步驟ST12、ST13、ST7、ST8和ST9，直到問題被解決為止。一旦獲得了所需的解法，就在步驟ST10拆除與發(fā)動機連接的各種電纜和設備，在步驟ST11結束操作，發(fā)動機能夠正常地運行。
圖7(a)和7(b)表示獲得雙級平衡解法所需的平衡操作的流程。與圖5所示步驟相同的步驟在圖7(a)和7(b)中用相同的標號來表示。如果用戶希望計算雙級解法，則在步驟ST9發(fā)現了平衡問題之后，在步驟ST14利用通用靈敏度計算第二次嘗試解法。然后分別在步驟ST15和ST16安裝平衡載荷和再次運行發(fā)動機。在步驟ST17把獲得的數據與震動極限作比較以判斷是否有平衡問題存在。如果沒有，就執(zhí)行步驟ST10和ST11。否則控制就到達步驟ST18，根據在前三次發(fā)動機運行期間(ST2，ST8，ST16)采集的數據計算新的靈敏度。在步驟ST19利用該新的靈敏度和最后一次運行的數據計算平衡解法。然后分別在步驟ST15和ST16安裝載荷和再次運行發(fā)動機。在步驟ST17再進行比較以判斷是否還需要進行平衡。如果還有問題，就執(zhí)行步驟ST18、ST19、ST15、ST16和ST17，直到問題被解決為止。一旦確認不再有平衡問題存在，就執(zhí)行步驟ST10和ST11，結束操作。
應當認識到該系統(tǒng)能夠根據所需的級數通過修改上述處理進行雙級以上的平衡。
可以采用具有全部內部頻譜分析功能的開發(fā)體系結構的MICROSOFTWINDOWSTM操作系統(tǒng)進行交互式的用戶/系統(tǒng)通信。把系統(tǒng)設計成PC兼容的。本技術領域公知的其它操作系統(tǒng)、例如DOS、OS/2TM等也適用于本發(fā)明，但WINDOWSTM是最佳的。
在本發(fā)明的一例示性實現中，各種操作模式都可由用戶在用戶輸入數據和選擇要被執(zhí)行的操作的WINDOWSTM環(huán)境下進行訪問。
系統(tǒng)用戶在如參看圖2(a)-2(c)所描述的那樣恰當地布線并連接了必要的設備之后進入WINDOWSTM環(huán)境，如圖6(a)所示地在發(fā)動機震動和平衡分析儀的屏幕上出現選項的主菜單。如果用戶通過例如利用跟蹤球把指針放在SETUP(設置)按鈕上并按動跟蹤球來選擇SETUP按鈕，就如圖6(b)所示地出現Select Engine Type(選擇發(fā)動機類型)屏幕。Select Engine Type屏幕包括一列表字段300，該表字段300列出包含了與多個發(fā)動機類型有關的技術規(guī)格的各種預先存儲的數據文件。這些文件最好存儲在圖3(a)的硬盤驅動器500內。用戶然后選擇相應于要被平衡的發(fā)動機的合適的發(fā)動機類型?；蛘哂脩艨梢源_定沒有存儲在存儲器內的發(fā)動機類型，在這種情況下，發(fā)動機震動和平衡分析儀將提示用戶輸入與要被平衡的發(fā)動機的技術規(guī)格有關的數據。Select Engine Type屏幕還包括按照本領域熟知的方法分別改變驅動器和目錄以及改變在表字段300內出現的文件的列表的表字段310以及下拉字段320和330。
在選擇了相應于所需發(fā)動機的文件之后，出現圖6(c)的MainMenu(主菜單)屏幕。這一屏幕提供了發(fā)動機類型的指示，關于該發(fā)動機的評述，以及震動傳感器與分析儀連接的指示。其它發(fā)動機信息可被顯示，本發(fā)明在這方面不受限制。在證實已選擇了正確的發(fā)動機類型之后，用戶就按動ACQUIRE DATA(采集數據)按鈕，出現圖6(d)的Engine Run Setup(發(fā)動機運行設備)屏幕。此時用戶可以在發(fā)動機序號字段內輸入具體發(fā)動機的序號。如果用戶輸入了序號，該序號就被保存，以便在運行結束時自動地保存與這一發(fā)動機有關的被采集的瞬時數據供將來作參考。Engine Run Setup屏幕上的Weight(載荷)和Angle(角度)字段允許用戶輸入在front plane(前級)或在rear plane(后級)的已有載荷的載荷信息。ACQUISITION(采集按鈕允許用戶選擇所需的操作類型、即手動或自動。在手動操作模式中，如普通的穩(wěn)態(tài)停頓方法所做的那樣，對于特定的轉速采集數據。在自動操作模式中，數據在發(fā)動機被逐漸加速時被自動地采集。數據將按照被編程的轉速間隔被采集。例如，本發(fā)明的一示范性的數據采集周期可以是約2至5分鐘，在該段時間內的50至100個采集點上采集數據。
選擇CANCEL(取消)按鈕將使系統(tǒng)返回到圖6(c)的屏幕，不初始化所選的項目。選擇OK按鈕將把系統(tǒng)置成采集數據。如果這時沒有出現轉速計信號，就出現告訴用戶已檢測到不合適的RPM并提示用戶檢查與平衡系統(tǒng)連接的轉速計的屏幕。用戶還被詢問是否需要繼續(xù)數據采集。用戶可以異常中止測試以對這一詢問作出響應。如果檢測到轉速計信號，用戶就可以肯定地對詢問作出響應，繼續(xù)進行測試。
如果繼續(xù)進行測試，就出現圖6(d)這樣的屏幕。在采集與發(fā)動機速度和震動程度有關的發(fā)動機運行信息的時候出現圖6(e)的屏幕。在一個實施例中，可以采用通常在數據采集之后以瀑布顯示分式(例如圖4)顯示數據信息的頻譜分析儀，當然也可以在進行數據采集的同時顯示瀑布數據。當發(fā)動機運行在低于最小發(fā)動機RPM時，用戶就可以選擇START(啟動)按鈕。一旦按動START按鈕，發(fā)動機速度就逐漸增大到最大速度。一旦達到發(fā)動機的最大速度，發(fā)動機就完成了其沖程。此時應按動STOP(停止)按鈕來停止數據采集。一旦按動了STOP按鈕，就出現圖6(c)的Main Menu(主菜單)，用戶現在可以計算平衡解法。
當圖6(c)中的BALANCE SOLUTION(平衡解法)按鈕被按動時，就出現顯示與運行有關的信息并指出發(fā)動機震動是否超過存儲在圖3(a)的硬盤驅動器500內的預定極限的Balance Menu(平衡菜單)屏幕。于是采集的數據被與存儲在用戶接口400的存儲器250內的震動極限作比較，以判斷是否有平衡問題存在。一示范性Balance Menu屏幕如圖6(f)所示。一旦發(fā)現平衡問題，就可以按動CALCULATEBALANCE SOLUTION(計算平衡解法)按鈕來計算對該問題的第一次嘗試平衡解法或一次性平衡解法。
稱為通用靈敏度或影響系數的復數值是對于每一種型號的發(fā)動機預先存儲在發(fā)動機震動和平衡分析儀存儲器250內的一部分數據。每一存儲的通用靈敏度系數表示與某一型號發(fā)動機的發(fā)動機震動因平衡載荷的變化而通常如何變化有關的數值。通過組合采集的震動數據和通用靈敏度數據，分析儀就能夠計算一次性平衡解法。
一旦用戶按動Balance Menu屏幕上的CALCULATE BALANCESOLUTION按鈕，就出現圖6(g)所示這樣的BALANCE SOLUTION屏幕。當一次性平衡解法被計算時，就顯示表示發(fā)動機平衡凸緣的圖形，示出要被安裝的載荷的建議重量、部件號和孔位。最好整個發(fā)動機速度范圍內對于所有有效的震動和平衡通路利用最小二乘法來計算平衡解法。Thomas P.Goodman在發(fā)表于1965年8月的“Journal ofEngineering for Industry”的第273-279頁上的“計算平衡校正的最小二乘法”(“A Least Squares Method for Computing BalanceCorrections”)論文中描述了這種算法。
計算規(guī)定的一次性平衡解法的預測震動數據并將其與最后一次運行的震動數據一道進行顯示。在每一次運行之后，不首先計算平衡解法，用戶可以觀察數據，并可以通過分析凝譜震動特征波形就確定了震動問題不是平衡問題。于是，對于所計算的每一平衡解法，在相應于所計算的平衡解法的平衡載荷被安裝之后，當前(即與前一次運行相關的)震動特征波形的圖形可以與估算的作為結果的震動特征波形一道被顯示。因為數據量幾乎(如果不是總是)不適合于按照作出這種結論所需的方式對震動數據特征波形進行分析，所以普通系統(tǒng)沒有尋找故障的能力。
為了在計算平衡解法之前分析震動問題，用戶啟動圖6(f)的Balance Menu屏幕的菜單條的Vibration Data(震動數據)。在VibrationData不出現子菜單，該子菜單包括Select new Data File(選擇新的數據文件)和Plot Vibration Data(畫出震動數據的圖形)的選項。SelectNew Data File選項應首先被選擇，這樣就允許用戶確定要進行分析的所需文件。此后，用戶啟動Plot Vibration Data選項，系統(tǒng)對于選定的文件顯示震動特征波形的圖形。
能夠在拆下以前的平衡載荷之后鑒別安裝了平衡載荷，或能夠不拆下以前的平衡載荷就鑒別安裝了平衡載荷。在安裝了校正載荷之后，用戶可以再次運行發(fā)動機并如上所述地采集數據，以便判斷是否有震動問題存在。于是再把采集的數據與震動極限作比較以判斷是否有平衡問題存在。如果存在問題或為了保證實現正確的平衡，用戶應當在載荷發(fā)生了變化之后計算新的發(fā)動機特有靈敏度。于是，根據載荷變化采集了新的運行的數據之后，與新的平衡解法不同，應當計算新的發(fā)動機特有靈敏度。發(fā)動機特有靈敏度與通用靈敏度的不同之處在于與對被確定類型的發(fā)動機操作的估算不同，它們是所測試發(fā)動機所特有的。為了再次計算靈敏度，用戶啟動Balance Menu屏幕的菜單條上的Sensitivity Data(靈敏度數據，出現圖6(h))的屏幕。
為了計算新的靈敏度，用戶選擇Calculate New Sensitivities(計算新靈敏度)選項，出現圖6(i)的Sensitivity Menu(靈敏度菜單)屏幕。用戶現在能夠選擇所需的平衡類型，即單級還是多級(在發(fā)動機上的平衡位置)。例如，如圖6(i)所示，可以選擇Front plane(前級)、rear plane(后級)或dual plane(雙級)。如果要進行前級或后級平衡，則只需要兩個數據采集文件來計算新的發(fā)動機特有靈敏度。但是，如果要進行雙級平衡，就需要雙級的載荷變化的三個數據文件。
如果用戶按動了CALCULATE FRONT PLANE(計算前級)按鈕，就出現第一數據文件屏幕(未示出)，屏幕上列出存儲在系統(tǒng)存儲器內的采集數據文件，用戶可據此選擇第一數據文件。然后，具有相同表格的第二數據文件屏幕(未示出)出現，以便用戶選擇第二數據文件。在選擇了這兩個數據文件之后，就出現圖6(j)所示的Sensitivity Menu(靈敏度菜單)屏幕，顯示選擇的概要。此時用戶應選擇菜單條上的SaveSensitivities(保存靈敏度)選項，以保存剛選擇的信息。
在保存了靈敏度之后，它們就被自動地裝入以供下一平衡解法所用。如果用戶選擇任意的靈敏度用于計算，用戶就可以利用圖6(h)所示屏幕的Select New Sensitivity File(選擇新靈敏度文件)選項存取文件。在屏幕上出現一系列文件，用戶從這些文件中選擇解法所需的新的靈敏度文件(未示出)。用戶然后應再選擇菜單條的Sensitivity Data(靈敏度數據)選項(即出現類似圖6(h)屏幕的屏幕)，在這個時候選擇Plot Sensitivity Data(畫出靈敏度數據的圖形)選項來畫出所選級的數據的圖形。出現圖6(k)這樣的Plot Sensitivity(畫出靈敏度圖形)屏幕，示出所選文件的當前靈敏度。
然后，用戶應當請求發(fā)動機震動和平衡分析系統(tǒng)計算新的調整平衡解法。該被計算的新的調整平衡解法將以新采集的數據和所計算的發(fā)動機特有靈敏度為基礎而不是以通用靈敏度為基礎。用戶再小心地對選擇的調整平衡解法進行測試以保證已消除了震動問題。如果這種問題仍然存在，用戶就應當命令發(fā)動機震動和平衡分析系統(tǒng)根據在發(fā)動機運行時采集的所有數據計算新的發(fā)動機特有靈敏度，如上所述地繼續(xù)下去，直到獲得了可接受的調整平衡解法為止。每一調整平衡還允許用戶精細地修正平衡解法。
在計算了一次性的或調整平衡解法之后，就出現具有圖6(g)的平衡菜單條的屏幕(未示出)，向用戶提供包括在圖6(g)的平衡菜單條上未示出的Select Plane(選擇級)選項的若干個選項。Return(返回)選項使用戶返回到以前的屏幕或窗口。假定發(fā)動機震動和平衡分析儀與兼容的打印機連接，則Print(打印)選項允許用戶向打印機傳送數據拷貝。此外，Save(保存)選項把平衡解法和建議保存在軟盤的文件內。全部平衡震動數據都在每一次的發(fā)動朵運行之后被自動保存。
用戶還可以利用Adjust Weights(調整載荷)選項減去、增加或合并載荷。還有，用戶可以設定平衡解法所允許的最大數目的載荷。根據用戶的意愿可以拆除或不拆除最后一次運行的載荷而進行新的運行。還有，如果在安裝載體之前已經有載荷，系統(tǒng)能夠補償通過根據已有載荷的拆除計算新的解法而確定的載荷。
Select Plane(選擇級)選項允許用戶選擇平衡解法所需的級。Select Plane下的子菜單提供級選項。于是用戶例如可以要求分析儀顯示前級或后級平衡解法，或者當在前后級模式中采集數據時重新計算前級解法或后級解法。
Customige(定制)選項允許用戶在確定平衡解法時規(guī)定要被考慮的某一平衡和震動通路。例如，用戶可以對于特定的傳感器或RPM范圍定制平衡載荷。如果所需解法在選擇Customige選項時被修改，系統(tǒng)就將對于定制數據重新計算載荷建議(即平衡解法)。
數據壓縮、載荷通用性以及在外部存儲數據的能力都可以是非常重要的。Main Menu(圖6(c))中的Data Management(數據管理)按鈕提供這些能力。一旦按動Data Management按鈕。就出現圖6(e)的屏幕。按動Sum Weights(載荷求和)按鈕使用戶能夠手動地輸入載荷類型及位置和計算所輸入載荷的凈重和矢量和。按動Plot Data(畫出數據的圖形)按鈕使用戶能夠比較不同運行的兩個震動特征波形或兩個不同序號發(fā)動機之間的震動(例如運行)。一旦按動了Plot Data按鈕，用戶就被提示選擇第一和第二序號的發(fā)動機作比較。然后可以如圖6(m)所示地一起畫出各次發(fā)動機運行的數據。按動Export data toFloppy(輸出數據給軟盤)按鈕使用戶能夠把與所選的當前序號發(fā)動機有關的全部信息以外部方式存儲在軟盤上。
瀑布數據用來確定平衡計算的震動振幅和相位，還用來尋找與不平衡有關的震動問題的原因和對該震動問題進行診斷。例如，可以利用頻譜分析儀的功能來分析瀑布數據以便尋找不平衡問題的原因。瀑布文件內的各個記錄可被進行后處理以確定震動頻率和趨向。這種文件還指出震動信號的正確性以利于正確地指出設備的問題所在。
平衡數據的普通方法利用模擬跟蹤濾波器獲取穩(wěn)態(tài)速度狀態(tài)下的同步(1/轉)震動水平。有時出于診斷目的，在發(fā)動機加速或減速期間采集瞬時數據，但出于與非實時頻譜分析儀有關的采集限制，現有技術沒有試圖平衡這一數據。
雖然已描述了本發(fā)明的具體實施例，但由于本領域的普通技術人員可以作出改進，所以應認識到本發(fā)明不受此限制。本申請設想在此所公開和要求保護的基礎發(fā)明的精神和范圍內的任何以及所有的改進。
權利要求
1.在交互式計算機系統(tǒng)中平衡旋轉部件的方法，包括部件類型的特性的部件數據預先存儲在存儲器內，所述方法包括以下步驟按照部件類型在預定速度范圍內改變部件的旋轉速度；在改變部件的旋轉速度的同時在速度范圍內的多個采集點上檢測瞬時數據；按照瞬時數據判斷部件是否處于不平衡狀態(tài)；當部件處于不平衡狀態(tài)時，根據部件數據和瞬時數據計算平衡解法。
2.權利要求1的方法，其中的檢測步驟還包括根據瞬時數據產生瀑布數據的步驟。
3.權利要求2的方法，其中的檢測步驟還包括對瀑布數據進行處理以便獲得部件在速度范圍內的采集點處的震動的振幅和相位數據的步驟。
4.權利要求3的方法，還包括以下步驟顯示被處理的瀑布數據；和當部件處于不平衡狀態(tài)時，分析被處理的瀑布數據以判斷是否存在平衡問題。
5.權利要求1的方法，其中所述判斷步驟包括把瞬時數據與預定震動極限作比較的步驟。
6.權利要求1的方法，其中所述檢測數據步驟包括在部件的一個或多個位置處測量部件在速度范圍內的采集點處的震動的振幅和相位的步驟。
7.權利要求6的方法，其中所述測量步驟包括選擇部件上的一個或多個位置的步驟。
8.權利要求6的方法，還包括以下步驟根據瞬時數據產生瀑布數據；和對瀑布數據進行處理以獲得部件在速度范圍內的采集點處的震動的振動和相位數據。
9.權利要求1的方法，其中在所述計算步驟中使用的部件數據包括與部件類型相關的靈敏度系數。
10.權利要求1的方法，還包括把新的部件數據輸入到存儲器的步驟。
11.權利要求1的方法，還包括根據平衡解法在被確定的位置上安裝至少一個載荷的步驟。
12.權利要求1的方法，還包括鑒別平衡解法的將要被安裝在部件的一個位置上的載荷的步驟。
13.權利要求12的方法，還包括以下步驟根據瞬時數據顯示部件的第一震動特征波形；根據平衡解法估算部件的第二震動特征波形；以及顯示部件的第二震動特征波形。
14.權利要求1的方法，其中的速度范圍包括從空閑狀態(tài)至最大功率狀態(tài)的部件速度。
15.權利要求1的方法，還包括根據部件類型選擇將由空閑狀態(tài)速度和最大功率狀態(tài)速度之間的兩個速度確定的速度范圍的步驟。
16.權利要求1的方法，其中的部件數據包括多種部件類型的特性，該方法還包括從多種存儲器類型中選擇部件類型的初始步驟。
17.平衡旋轉部件的方法，包括以下步驟按照部件類型在部件速度范圍內改變部件的旋轉速度；在第一次運行期間改變部件的旋轉速度的同時在速度范圍內的多個采集點上檢測瞬時數據；根據在第一次運行期間檢測的瞬時數據判斷部件是否處于不平衡狀態(tài)；當部件處于不平衡狀態(tài)時，根據部件類型的第一靈敏度系數和瞬時數據計算第一平衡解法；根據第一平衡解法或根據用戶輸入的載荷變化改變部件的第一載荷量；在速度范圍內改變包括變化了的算一載荷量的部件的旋轉速度；在第二次運行期間改變部件的旋轉速度的同時在速度范圍內的多個采集點上檢測瞬時數據；根據第二次運行期間的瞬時數據判斷部件是否處于不平衡狀態(tài)。
18.權利要求17的方法，還包括以下步驟根據在第一和第二次運行期間檢測的瞬時數據計算第二靈敏度系數；和根據在第二次運行期間檢測的瞬時數據和第二靈敏度系數計算第二平衡解法。
19.權利要求17的方法，還包括根據部件類型選擇將由空閑狀態(tài)程度和最大功率狀態(tài)速度之間的兩個速度確定的速度范圍的步驟。
20.權利要求17的方法，其中所述改變第一載荷量步驟還包括根據第一平衡解法安裝載荷的步驟。
21.權利要求17的方法，其中所述改變第一載荷量步驟還包括輸入用戶希望的載荷變化和根據用戶希望的載荷變化安裝和/或拆除載荷的步驟。
22.權利要求17的方法，其中所述檢測瞬時數據步驟包括在部件的一個或多個位置處測量部件在速度范圍內的采集點處的震動的振幅和相位的步驟。
23.權利要求22的方法，其中所述測量步驟包括選擇部件上的一個或多個位置的步驟。
24.權利要求17的方法，還包括選擇第一平衡解法所需的機翼和顯示被選級的第一平衡解法的步驟。
25.權利要求24的方法，其中的被選級包括單級和多級的情形之一。
26.權利要求17的方法，還包括從多種部件類型中選擇與部件相關的部件類型的步驟。
27.權利要求17的方法，還包括以下步驟當部件處于不平衡狀態(tài)時，根據部件類型的第二靈敏度系數和在第二次運行期間檢測的瞬時數據計算第二平衡解法；根據第二平衡解法或根據用戶輸入的載荷變化改變部件的第二載荷量；在速度范圍內連續(xù)地改變包括變化了的第二載荷量的部件的旋轉速度；在第二次運行期間連續(xù)地改變部件的旋轉速度的同時在速度范圍內的多個采集點上檢測瞬時數據；根據在第三次運行期間的瞬時數據判斷部件是否處于不平衡狀態(tài)；根據在第一、第二和第三次運行期間檢測的瞬時數據計算第三靈敏度系數；以及根據在第三次運行期間檢測的瞬時數據和第三靈敏度系數計算第三平衡解法。
28.平衡旋轉部件的裝置，包括測量裝置，與部件連接，在連續(xù)地改變部件的旋轉速度的同時在部件速度范圍內的多個采集點處檢測瞬時數據；數字處理器，與所述測量裝置連接，對瞬時數據執(zhí)行頻譜分析以產生瀑布數據、根據瀑布數據產生平衡數據以及把平衡數據與震動極限進行比較；以及與所述數字處理器連接的、在平衡數據超過震動極限時根據第一靈敏度系數和平衡數據計算第一平衡解法的裝置；其中的部件載荷分布根據第一平衡平衡解法來調整。
29.權利要求28的裝置，還包括顯示瀑布數據的裝置。
30.權利要求28的裝置，還包括顯示平衡解法的裝置。
31.權利要求28的裝置，其中所述測量裝置包括在部件上的一個或多個位置處測量部件在速度范圍內的采集點處的震動的振幅和相位的裝置。
32.權利要求31的裝置，還包括與所述測量裝置連接的、用于輸入部件上的一個或多個位置的輸入裝置。
33.權利要求28的裝置，其中所述測量裝置在兩次獨立的運行期間檢測瞬時數據，所述計算裝置根據至少兩次瞬時數據檢測操作計算第二靈敏度系數，所述計算裝置還根據在最近一次瞬時數據檢測操作中檢測的瞬時數據和第二靈敏度系數計算第二平衡解法。
34.權利要求28的裝置，其中所述旋轉部件是固定在飛機上的發(fā)動機。
35.權利要求28的裝置，還包括存儲包括與多種部件類型的每一種相關的靈敏度系數的部件數據以及存儲瞬時數據的存儲器；輸入裝置，與所述存儲器連接，用于接收選擇部件類型的選擇信號，部件類型確定了將要被平衡的部件的第一靈敏度系數。
36.權利要求35的裝置，其中所述輸入裝置還包括輸入包括規(guī)定的速度或速度范圍的數據檢測操作數據的裝置，將對于該規(guī)定的速度或速度范圍計算平衡解法，所述測量裝置根據該操作數據檢測瞬時數據。
37.權利要求35的裝置，其中所述輸入裝置還包括輸入規(guī)定的速度或速度范圍的裝置，將對于該規(guī)定的速度或速度范圍計算平衡解法。
全文摘要
平衡旋轉機械設備(20)的方法和裝置涉及到在待分析發(fā)動機的運行速度范圍內對瞬時數據進行瞬時采集(100)。瞬時數據的頻譜利用捕獲RPM觸發(fā)的瀑布數據(34，38)的實時頻譜分析儀(7)來獲得。此外，計算機計算一次性平衡解法。平衡解法(44)被顯示在視頻顯示屏幕(850)上。它包括基于被采集的數據和通用靈敏度系數(46)的對平衡問題的建議解法和該建議解法的預測震動狀態(tài)。通過采集第二組數據，就能夠證實該一次性平衡解法是否解決了該平衡問題。如果問題仍存在，操作者可以根據至少兩次以前的數據采集操作計算發(fā)動機特有靈敏度系數。然后根據最近的一次運行和所計算的發(fā)動機特有靈敏度系數計算新的調整平衡算法。
文檔編號F01D25/00GK1158173SQ95194517
公開日1997年8月27日 申請日期1995年6月13日 優(yōu)先權日1994年6月14日
發(fā)明者P·J·格拉比爾 申請人:環(huán)球合伙人有限公司