电容式叶尖间隙测量公司常用解决方案「善测」

善测（天津）科技有限公司位于天津市西青学府工业区，于 2015年 7 月份成立，公司注册资本 500 万，是一家集研发生产一体的高科技公司。公司提供旋转机械状态监测和健康管理。等产品和服务。

基于多光束叶尖定时原理的叶尖间隙测量技术

针对发动机叶尖间隙测量的复杂应用环境,设计了基于多光束叶尖定时原理的叶尖间隙测量方案,通过提取叶片到达按一定夹角排布的不同光束时间差计算间隙值。模型分析表明,其测量精度主要取决于定时精度,受转子转速、反射光强弱变化、光源不稳和漂移等环境因素影响小。采用超小型光纤准直器,在0.5~3.5mm工作距离内将光束直径缩小至100μm以下,使系统具备了小于15μm测量能力。本文通过对苛刻工业现场环境下叶尖间隙测量的特殊应用技术需求进行分析,提出了一种基于大频差双频激光的叶尖间隙测量新方法。三棱锥布局的测头改进设计提供了在线参数校正功能,且便于现场安装和检测。

 发动机叶尖间隙检测通常采用的方法有光纤法、电涡流法、微波法、调频电容法等等,而本项目是基于调幅电容法对发动机叶尖间隙动态检测的尝试,通过较高频率的模拟电路及高速数据采集系统来提取模拟出的叶尖间隙电容上电压幅度的变化(模拟发动机转速12000转/分)。 在研究过程中,通过设置在***时间内对叶尖间隙电容进行***充放电,然后通过搭建的信号提取及调理电路将间隙电容上电压的变化量输出,后端通过CPLD编写的逻辑来控制模数转换器、高速存储器和上位机接口协调工作。 经过大量实验和调试工作,实现了对电容上电压幅度变化量的提取,论证了调幅电容法在发动机叶尖间隙检测中可行。然而,为了方便前期的调试工作,系统模拟部分的控制逻辑是由多个数字芯片搭建而成,当工作在高频信号时,信号波形有一定失真,这直接导致电容两端的电压输出值与理想值有一定差距。4）系统具备内部自检功能（BIT）5)响应带宽、传输电缆长度、信号输出距离性能指标优于其他产品。在后期的改进中,该部分控制电路与数模转换器、RAM的控制逻辑一样应被设计在CPLD中,由此能大幅提高系统的检测精度。

滚动轴承安装前自由状态时的游隙

按照轴承所处的状态，游隙分为三种。

（1）原始游隙。指滚动轴承安装前自由状态时的游隙，它是由制造厂加工、装配所确定的。

（2）安装游隙，也叫配合游隙。是轴承与轴及轴承座安装完毕而尚未工作时的游隙。由于过盈安装，或是内圈增大，或是外圈缩小，或二者兼有之，均使安装游隙比原始游隙小。

（3）工作游隙。滚动轴承在工作状态时的游隙，工作时内圈温升大，热膨胀大，使轴承游隙减小；同时由于负荷的作用，滚动体与滚道接触处产生弹性变形，使轴承游隙增大，轴承的工作游隙比安装游隙大还是小，取决于这两种因素的综合作用。

轴承的工作游隙不合适会对减速器造成危害

工作游隙是滚动轴承的重要质量指标，也是轴承应用中的重要参数。在实际使用中，轴承的工作游隙将影响到轴承中的负荷分布、振动、噪声、摩擦力矩和寿命。轴承的工作游隙不合适会对减速器造成危害。

（1）轴承的工作游隙过小。

轴承的工作游隙过小，将增大轴承的摩擦力矩，从而产生大量的热，容易导致轴承发热损坏。这是因为，当轴承的工作游隙过小时，将导致轴承的滚动体与轴承内外圈的润滑不良，因干摩擦产生大量的热，产生磨损、胶结、轴承内外圈胀裂等现象，会造成轴承损坏。

（2）轴承的工作游隙过大。

轴承的工作游隙过大，主要由轴承的自然游隙选用过大、轴承的压紧力不够引起。在高速运转的减速机中，当轴承的自然游隙较大时，导致工作游隙也相对较大，这将造成减速机在运行过程中振动较大，降低轴承的使用寿命。