[发明专利]一种转子瞬态信号分析方法

权利要求书

1.一种转子瞬态信号分析方法，其特征在于，该方法的步骤如下：

1)在转子截面布置两只互相垂直的电涡流位移传感器，采集转子相对于轴承座的振动信号，电涡流位移传感器方向由X到Y的方向应与转子转动方向一致，采用等转速信号采集并用键相信号进行同步整周期采样；

2)对采集的信号进行抗混滤波、低通滤波，去掉不必要的干扰噪声信号；

3)进行主振矢、振矢比、振矢角、矢相位计算，采用复FFT变换，利用一次FFT计算同时获得主振矢、振矢比、振矢角、矢相位这些特征参数；

4)画上述各特征参数相对于转速的关系图；

5)以主振矢图表达单一频率下的测点振动强度变化，用振矢比图表示测点单一频率涡动轨迹的椭圆度变化，用振矢角图表示最大振动方向的变化，用矢相位图表示振动矢量与参考相位点的变化；

其中，主振矢用来表示椭圆的长半轴，等于正进动圆半径与反进动圆半径之和，主振矢表示单一频率下转子振动响应的强度，在启停机分析中，主振矢图用来描述单一频率下测点振动强度随转速的变化规律，如果表示成主振矢随负荷、流量、压力参数变化曲线，则主振矢图描述系统的振动强度随负荷、流量、压力参数的变化规律；

其中，振矢比等于副振矢与主振矢之商，用来描述单一频率涡动轨迹的椭圆度，其取值范围为[-1，1]，当振矢比为0时，转子涡动轨迹退化为一条直线，直线的长度为主振矢的2倍，当振矢比为-1时，转子涡动轨迹为一与转速方向相反的圆，当振矢比为1时，转子涡动轨迹为一与转速方向相同的圆，当振矢比取值位于(0，1)之间时，数值越大，表示椭圆越接近于圆，运动方向为正向涡动，当振矢比取值位于(-1，0)之间时，绝对值越大，表示椭圆越接近于圆，运动方向为反向涡动，振矢比图用于表示成振矢比随转速、负荷、流量、压力参数变化的规律；

其中，振矢角表示主振矢与X方向传感器方向的夹角，代表振动最大的方向，振矢角仅与系统本身的固有特性有关，与激振力的幅值、相位无关，跟踪振矢角的变化用于判断系统固有特性的变化；

其中，矢相位表示主振矢与参考相位方向的夹角，矢相位既与系统本身固有特性有关，也与激振力有关；

其中，来自两个互相垂直通道的信号，以及主振矢、振矢比、振矢角、矢相位与上述两个互相垂直通道的信号中的单通道信号之间的关系如式(1)(2)所示：

式中，x，y为两个单通道信号，X，Y分别表示x，y的幅值，表示x，y的相位角，θ表示振矢角，φ_a表示矢相位，R_a，R_b表示主振矢、副振矢，v表示振矢比。

2.根据权利要求1所述的转子瞬态信号分析方法，其特征在于，上述各特征参数相对于转速为二维图，横坐标为转速，纵坐标分别为单一频率的主振矢、振矢比、振矢角与矢相位。