[发明专利]一种直升机传动系统的振动信号分离方法

说明书

本发明实施例提供一种直升机传动系统的振动信号分离方法，传动系统包括齿圈，多个行星轮，振动传感器，转速传感器，方法包括：根据振动传感器和转速传感器的安装位置，获取传动系统中行星轮系的位置信息；对齿圈的齿轮啮合时序进行分析，得到振动传感器与行星轮的啮合顺序；对振动数据进行数据点的采样，并对行星轮架的每个转动周期内的数据点进行重采样；对重采样得到的振动数据的数据点进行数据提取，得到四维组合集；对四维组合集进行振动分离向量重构，得到齿圈的振动特征信号。本发明实施例可以从复杂的行星传动机构的振动信号中，针对多个振动传感器采集的数据，提取出完整的齿圈振动信号，为行星传动机构的齿圈故障诊断奠定基础。

技术领域

本申请涉及但不限于直升机检测技术领域，尤指一种直升机传动系统的振动信号分离方法。

背景技术

目前，国内外关于直升机传动系统中，行星传动机构中齿圈故障诊断的研究主要集中在谱分析方法、时频分析法、粒子滤波方法等方面，虽然提出了一些新的状态指标，并且针对行星轮系信号特征复杂、相互淹没的特点进行了信号增强检测方法研究。

但是总体来看，这些研究仍然将行星传动机构中的齿圈当做普通的轮齿啮合形式进行分析，并未深入到各个部件，在实际中仍然无法有效解决信号成分相互淹没的问题。

发明内容

本发明的目的：本发明实施例提供一种直升机传动系统的振动信号分离方法，以转速脉冲信号为依据，实现从振动信号中分离重构齿圈的振动特征信号，从而有效的提取出齿圈啮合时冲击产生的振动信号。

本发明的技术方案：

本发明实施例提供一种直升机传动系统的振动信号分离方法，所述传动系统包括齿圈，设置于所述齿圈内、且与所述齿圈啮合转动的多个行星轮，用于支撑所述行星轮的行星轮架，设置于所述齿圈周围的至少一个振动传感器，以及设置于齿圈周围、用于测量行星轮架转动的转速传感器，所述振动信号分离方法包括：

根据所述振动传感器和所述转速传感器的安装位置，获取所述传动系统中行星轮系的位置信息，所述行星轮系的位置信息包括每个振动传感器的位置信息和每个行星轮的位置信息；

根据所述行星轮系的位置信息，对所述齿圈的齿轮啮合时序进行分析，得到每个振动传感器与每个行星轮的啮合顺序；

在所述传动系统的传动过程中对振动数据进行数据点的采样，并对所述行星轮架的每个转动周期内的数据点进行重采样，所述振动数据为行星轮与振动传感器对齐时的振动信号；

对重采样得到的振动数据的数据点进行数据提取，通过提取出每个行星轮与每个振动传感器对齐时对应的振动数据得到四维组合集，所述四维组合集包括振动传感器编号，行星轮编号，行星架循环编号，以及振动数据；

对所述四维组合集进行振动分离向量重构，得到所述齿圈的振动特征信号，所述齿圈的振动特征信号包括每个行星轮与每个振动传感器对齐时的振动信号。

可选地，如上所述的直升机传动系统的振动信号分离方法中，

所述每个振动传感器的位置信息为：

所述每个行星轮的位置信息为：

其中，所述为转速传感器与第j个振动传感器的夹角，所述为转速传感器与第i个行星轮的夹角。

可选地，如上所述的直升机传动系统的振动信号分离方法中，所述根据所述行星轮系的位置信息，对所述齿圈的齿轮啮合时序进行分析，得到每个振动传感器与每个行星轮的啮合顺序，包括：

根据所述行星轮系的位置信息，获取每个行星轮与每个传感器的分离角矩阵为：

其中，所述D中的其中一个分离角为：