本技術(shù)涉及數(shù)據(jù)處理，尤其涉及一種曲軸動(dòng)平衡測(cè)試數(shù)據(jù)分析方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、曲軸是壓縮機(jī)中至關(guān)重要的機(jī)械部件，往復(fù)式壓縮機(jī)中的曲軸的主要功能在于將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使活塞能夠完成吸入、壓縮以及排放氣體的工作循環(huán)；曲軸包括主軸頸、曲柄銷、曲柄臂以及平衡塊；曲軸的曲柄銷可以通過連桿與活塞連接，曲柄銷在處于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的曲軸的帶動(dòng)下使活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

2、在曲軸在工作時(shí)處于動(dòng)態(tài)平衡對(duì)壓縮機(jī)較為關(guān)鍵，曲軸在工作時(shí)處于非平衡狀態(tài)時(shí)，處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的曲軸會(huì)產(chǎn)生離心力，導(dǎo)致壓縮機(jī)的振動(dòng)幅度或振動(dòng)頻率的加劇，振動(dòng)不僅會(huì)造成噪聲，還會(huì)縮短壓縮機(jī)的使用壽命；因此，有必要對(duì)曲軸進(jìn)行動(dòng)態(tài)的平衡測(cè)試。

3、為了實(shí)現(xiàn)對(duì)曲軸的動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試，在公開號(hào)為cn118583370a的中國(guó)專利申請(qǐng)文件中，提供了一種曲軸動(dòng)平衡校正裝置，包括：裝有傳感器的支承架構(gòu)、驅(qū)動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)的圈帶和床身；床身上安裝有對(duì)稱設(shè)計(jì)的支撐底座，支承架構(gòu)安裝在支撐底座相互靠近一側(cè)，圈帶位于兩個(gè)支撐底座之間，床身上安裝有驅(qū)動(dòng)板，驅(qū)動(dòng)板上固定安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出端固定安裝有帶輪，圈帶共同套設(shè)在帶輪與曲軸上；多工位調(diào)換機(jī)構(gòu)，用于將曲軸在多個(gè)工位上調(diào)換。

4、在相關(guān)技術(shù)中是在脫離曲軸的實(shí)際使用的情況下，對(duì)曲軸進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試的，使得對(duì)曲軸的測(cè)試結(jié)果難以反映曲軸在壓縮機(jī)中的實(shí)際表現(xiàn)，因此，難以準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)曲軸的動(dòng)平衡測(cè)試。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為克服相關(guān)技術(shù)中難以準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)曲軸的動(dòng)平衡測(cè)試的問題，本技術(shù)提供一種曲軸動(dòng)平衡測(cè)試數(shù)據(jù)分析方法及系統(tǒng)。

2、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的第一方面，提供一種曲軸動(dòng)平衡測(cè)試數(shù)據(jù)分析方法，曲軸的曲柄銷與連桿的第一端連接，連桿的第二端與活塞連接，所述方法包括：針對(duì)多個(gè)歷史時(shí)刻中的目標(biāo)歷史時(shí)刻，獲取連桿的第一端以及第二端在目標(biāo)歷史時(shí)刻沿連桿方向的速度差異值，并獲取曲柄銷的中心在目標(biāo)歷史時(shí)刻繞曲軸的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的角加速度大?。桓鶕?jù)在目標(biāo)歷史時(shí)刻之前的預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的速度差異值以及角加速度大小，確定曲柄銷在目標(biāo)歷史時(shí)刻的置信度值；所述置信度值用于表征速度差異值以及角加速度大小在所述預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)變化方向的一致性；根據(jù)目標(biāo)歷史時(shí)刻的置信度值，確定與置信度值負(fù)相關(guān)的失衡度值；對(duì)多個(gè)歷史時(shí)刻的失衡度值進(jìn)行聚類獲得多個(gè)聚類簇，確定目標(biāo)歷史時(shí)刻的失衡度值所屬的聚類簇的密度值，在密度值小于預(yù)設(shè)密度閾值的情況下，輸出提示信息；提示信息用于提示曲柄銷在目標(biāo)歷史時(shí)刻存在異常。

3、這樣，通過獲取連桿的第一端以及第二端在目標(biāo)歷史時(shí)刻沿連桿方向的速度差異值，并獲取曲柄銷的中心在目標(biāo)歷史時(shí)刻繞曲軸的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的角加速度大小，從而確定目標(biāo)歷史時(shí)刻的置信度值，曲軸在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下處于不平衡時(shí)，曲軸所連接的曲柄銷會(huì)存在抖動(dòng)，使得連桿兩端的速度差異值和曲柄銷的角加速度可能會(huì)出現(xiàn)異常值，通過對(duì)與置信度值呈負(fù)相關(guān)的失衡度值進(jìn)行聚類，能夠?qū)⑶S在不同時(shí)刻的表現(xiàn)進(jìn)行比較，及時(shí)發(fā)現(xiàn)曲軸所存在的平衡性異常。

4、且相較于利用設(shè)備單獨(dú)對(duì)曲軸進(jìn)行測(cè)試，由于速度差異值以及角加速度大小這兩種參數(shù)值是在曲軸實(shí)際使用過程中所獲得的，能夠較好地反映曲軸在壓縮機(jī)中進(jìn)行工作時(shí)的實(shí)際表現(xiàn)，因此，能夠更為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)曲軸的平衡性測(cè)試。

5、可選的，根據(jù)在目標(biāo)歷史時(shí)刻之前的預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的速度差異值以及角加速度大小，確定曲柄銷在目標(biāo)歷史時(shí)刻的置信度值，包括：，其中，為曲軸在目標(biāo)歷史時(shí)刻的置信度值，arctan為反正切函數(shù)，n為預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)歷史時(shí)刻的數(shù)量，為預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)第j個(gè)歷史時(shí)刻的速度差異值，為預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)速度差異值的平均值，為預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)速度差異值的標(biāo)準(zhǔn)差，為預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)第j個(gè)歷史時(shí)刻的角加速度大小，為預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)角加速度大小的平均值，為預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)角加速度大小的標(biāo)準(zhǔn)差。

6、這樣，速度差異值以及角加速度大小在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的變化方向越一致時(shí)，置信度值的取值越靠近1；速度差異值以及角加速度大小在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的變化方向越不一致時(shí)，置信度值的取值越靠近0，因此，通過曲柄銷在目標(biāo)歷史時(shí)刻的置信度值，能夠有效表征速度差異值以及角加速度大小在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的變化方向的一致性。

7、可選的，根據(jù)在目標(biāo)歷史時(shí)刻之前的預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的速度差異值以及角加速度大小，確定曲柄銷在目標(biāo)歷史時(shí)刻的置信度值，包括：對(duì)目標(biāo)歷史時(shí)刻之前的預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的速度差異值進(jìn)行歸一化處理，并對(duì)目標(biāo)歷史時(shí)刻之前的預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的角加速度大小進(jìn)行歸一化處理；確定預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)歸一化處理后的速度差異值與歸一化處理后的角加速度大小之間的協(xié)方差；將所述協(xié)方差作為曲柄銷在目標(biāo)歷史時(shí)刻的置信度值。

8、這樣，通過確定預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)歸一化處理后的速度差異值與歸一化處理后的角加速度大小之間的協(xié)方差，能夠較好地確定速度差異值與角加速度大小在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的變化方向的一致性；且由于進(jìn)行協(xié)方差計(jì)算的速度差異值以及角加速度大小是經(jīng)過歸一化處理后的，還能夠避免參數(shù)的量綱的影響。

9、可選的，根據(jù)目標(biāo)歷史時(shí)刻的置信度值，確定與置信度值負(fù)相關(guān)的失衡度值，包括：確定目標(biāo)歷史時(shí)刻的速度差異值以及角加速度大小的乘值；將目標(biāo)歷史時(shí)刻的所述乘值與目標(biāo)歷史時(shí)刻的置信度值的比值，作為目標(biāo)歷史時(shí)刻的失衡度值。

10、可選的，目標(biāo)歷史時(shí)刻的失衡度值所屬的聚類簇的密度值通過以下方式獲?。?，其中，為目標(biāo)歷史時(shí)刻的失衡度值所屬的聚類簇的密度值，a為目標(biāo)歷史時(shí)刻的失衡度值所屬的聚類簇中失衡度值的數(shù)量，為目標(biāo)歷史時(shí)刻的失衡度值所屬的聚類簇中第a個(gè)失衡度值與聚類簇的中心之間的歐式距離。

11、這樣，通過目標(biāo)歷史時(shí)刻的失衡度值所屬的聚類簇中失衡度值與聚類簇的中心之間的歐式距離，歐式距離的累加和越大，目標(biāo)歷史時(shí)刻的失衡度值所屬的聚類簇的聚集程度越低，曲軸在目標(biāo)歷史時(shí)刻越有可能處于非平衡狀態(tài)，因此，通過所確定的密度值能夠較好地表征曲軸在目標(biāo)歷史時(shí)刻處于非平衡狀態(tài)的概率。

12、可選的，連桿的第一端以及第二端在目標(biāo)歷史時(shí)刻沿連桿方向的速度差異值，通過以下方式獲?。和ㄟ^在連桿的第一端所設(shè)置的第一速度傳感器，獲取連桿的第一端在目標(biāo)歷史時(shí)刻沿連桿方向的第一速度；通過在連桿的第二端所設(shè)置的第二速度傳感器，獲取連桿的第二端在目標(biāo)歷史時(shí)刻沿連桿方向的第二速度；將目標(biāo)歷史時(shí)刻沿連桿方向的第一速度以及第二速度之間差值的絕對(duì)值，作為目標(biāo)歷史時(shí)刻對(duì)應(yīng)的速度差異值。

13、這樣，通過獲取連桿的兩端沿連桿方向的第一速度以及第二速度，由于動(dòng)態(tài)不平衡的曲軸的曲柄銷會(huì)產(chǎn)生額外的離心力，使得第一速度以及第二速度存在差異，將第一速度以及第二速度之間差值的絕對(duì)值，作為目標(biāo)歷史時(shí)刻對(duì)應(yīng)的速度差異值，有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)連桿的速度的監(jiān)測(cè)，以便確定曲軸是否存在動(dòng)態(tài)不平衡。

14、可選的，曲柄銷的中心在目標(biāo)歷史時(shí)刻繞曲軸的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的角加速度大小，通過以下方式獲?。和ㄟ^目標(biāo)傳感器獲取曲柄銷的中心在歷史時(shí)刻沿曲軸的軸線的角速度信息，根據(jù)曲柄銷的中心在多個(gè)參考?xì)v史時(shí)刻沿曲軸的軸線的角速度信息，確定曲柄銷的中心在目標(biāo)歷史時(shí)刻繞曲軸的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的角加速度大??；其中，所述參考?xì)v史時(shí)刻為與目標(biāo)歷史時(shí)刻相鄰的其他歷史時(shí)刻；目標(biāo)傳感器包括圖像傳感器以及慣性測(cè)量單元中的至少一種。

15、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的第二方面，提供一種曲軸動(dòng)平衡測(cè)試數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，包括：處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，所述計(jì)算機(jī)程序指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)本技術(shù)第一方面中所提供的曲軸動(dòng)平衡測(cè)試數(shù)據(jù)分析方法的步驟。

16、本技術(shù)的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：通過獲取連桿的第一端以及第二端在目標(biāo)歷史時(shí)刻沿連桿方向的速度差異值，并獲取曲柄銷的中心在目標(biāo)歷史時(shí)刻繞曲軸的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的角加速度大小，從而確定目標(biāo)歷史時(shí)刻的置信度值，曲軸在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下處于不平衡時(shí)，曲軸所連接的曲柄銷會(huì)存在抖動(dòng)，使得連桿兩端的速度差異值和曲柄銷的角加速度可能會(huì)出現(xiàn)異常值，通過對(duì)與置信度值呈負(fù)相關(guān)的失衡度值進(jìn)行聚類，能夠?qū)⑶S在不同時(shí)刻的表現(xiàn)進(jìn)行比較，及時(shí)發(fā)現(xiàn)曲軸所存在的平衡性異常。

17、相較于利用設(shè)備單獨(dú)對(duì)曲軸進(jìn)行測(cè)試，由于速度差異值以及角加速度大小這兩種參數(shù)值是在曲軸實(shí)際使用過程中所獲得的，能夠較好地反映曲軸在壓縮機(jī)中進(jìn)行工作時(shí)的實(shí)際表現(xiàn)，因此，能夠更為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)曲軸的平衡性測(cè)試。

18、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本技術(shù)。