CN112901598B - 一种燃气轮机液压执行机构测试方法、电子终端及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃气轮机液压执行机构测试方法，包括：1)紧急关断功能测试，2)阶跃响应测试，3)重复性测试，4)弹簧力测试，5)摩擦力测试，6)漂移方向测试，7)开启、关闭时间测试。本发明能够方便全面地测试燃气轮机液压执行机构的性能，为其测试系统搭建提供指导，为燃机液压执行机构性能参数标准化提供指导，为燃气轮机液压执行机构设计计算提供指导，可用于项目中燃气轮机执行机构产品的出厂测试和检修。

Description

一种燃气轮机液压执行机构测试方法、电子终端及存储介质

技术领域

本发明涉及一种燃气轮机液压执行机构测试方法、电子终端及存储介质，属于燃气轮机领域。

背景技术

燃气轮机主要有压气机、燃烧室及透平三大部件组成；空气在压气机中被压缩，由此产生的高温高压的空气在燃烧室内与燃料混合燃烧，燃烧产生的高温高压烟气在透平中膨胀做功使燃气轮机高速旋转。申请号为201910168285.2的中国发明专利公开了一种液压执行机构及燃气轮机，燃气轮机液压执行机构在此专利文献中有比较详细的记载，本专利未尽详述之处可参考此专利文献及相关文献记载内容。燃气轮机液压执行机构关系着燃气轮机能否正常运行，在出厂测试和检修时需要对燃气轮机的液压执行机构进行测试，现有技术中的测试方法存在着不够完善、不够方便的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种燃气轮机液压执行机构测试方法、电子终端及存储介质，能够方便全面地测试燃气轮机液压执行机构的性能。

为实现上述目的，本发明提供一种燃气轮机液压执行机构测试方法，包括如下测试：

1)紧急关断功能测试：

1a)控制模块使液压执行机构的电磁阀带电并向其发出满开度指令使得液压执行机构打开至满位；

1b)控制模块使液压执行机构的电磁阀失电，液压执行机构快速关闭；

1c)记录整个过程中液压执行机构行程-时间数据以及电磁阀指令-时间数据，据此计算得出快关时间数据；

2)阶跃响应测试：

2a)控制模块控制油缸的活塞运动到活塞腔的中部位置；

2b)控制模块发出控制活塞运动至活塞腔某一端的指令；

2c)记录活塞第一次到达所述某一端位置至第二次到达所述某一端位置的时间为超调时间，记录活塞朝所述某一端运动的行程最大值位置与所述某一端位置的差值为超调量；

3)重复性测试：

3a)控制模块以开环指令，给两个相同的脉冲信号，使液压执行机构分别从0％位置运动至最终位置；

3b)计算这两次动作的最终位置与理论位置的差值而得出误差，则该误差为液压执行机构的重复性误差；

4)弹簧力测试：

4a)控制模块发出指令使液压执行机构的活塞从零位开启匀速缓慢地打开至满位，停留一段时间后匀速缓慢地恢复至零位关闭；

4b)记录油压及活塞行程数据，计算得出接近零位处的开启方向油压与关闭方向油压的平均值为平均最小油压，平均最小油压与活塞面积的乘积为液压执行机构的最小弹簧力F1；

4c)计算得出接近满位处的开启方向油压与关闭方向油压的平均值为平均最大油压，平均最大油压与活塞面积的乘积为液压执行机构的最大弹簧力F2；

5)摩擦力测试：

根据步骤4)记录的数据，根据同一位置两个运动方向活塞受力的差值为摩擦力的两倍而计算得出该位置的摩擦力，在整个运动过程中计算相应位置的摩擦力，取所计算的摩擦力最大值为执行机构的摩擦力Ff；

6)漂移方向测试：控制模块将液压执行机构打开至中部位置，保持一段时间后，控制模块输出阶跃变化为0，记录活塞的行程-时间曲线，根据行程曲线分辨偏移方向并计算零偏时间；

7)开启、关闭时间测试：控制模块控制液压执行机构按正常速率打开、关闭，记录整个过程的行程-时间数据并计算延迟时间和动作时间。

优选地，在所述步骤1c)中，计算快关时间数据的方法为：首先在行程的合适区间内取多个点并将这些点拟合为一条直线，拟合的直线与液压执行机构的零、满位所在直线相交，设定与满位直线相交的点为液压执行机构动作起始点，与零位所在直线相交的点为液压执行机构动作结束点，则指令发出到动作起始点的时间记为延迟时间tv，动作起始点到动作结束点所用的时间为动作时间ts，动作结束点到实际行程到达满位的时间记为缓冲时间td。

更优选地，在步骤7)中，依据快关时间的计算方法分别计算延迟时间和动作时间。

优选地，在所述步骤2)中，通过步骤2a)至2c)分别计算活塞腔两端位置的超调时间和超调量。

优选地，在所述步骤5)中，在整个运动过程中每隔一段行程计算相应位置的摩擦力，取所计算的摩擦力最大值为执行机构的摩擦力Ff。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项燃气轮机液压执行机构测试方法技术方案所述的燃气轮机液压执行机构测试方法。

本发明还提供一种电子终端，包括：处理器及存储器；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行上述任一项燃气轮机液压执行机构测试方法技术方案所述的燃气轮机液压执行机构测试方法。

如上所述，本发明涉及的一种燃气轮机液压执行机构测试方法、电子终端及存储介质，具有以下有益效果：本发明的一种燃气轮机液压执行机构测试方法可以进行紧急关断功能测试、阶跃响应测试、重复性测试、弹簧力测试、摩擦力测试、漂移方向测试以及开启、关闭时间测试，能够方便全面地测试燃气轮机液压执行机构的性能，为其测试系统搭建提供指导，为燃机液压执行机构性能参数标准化提供指导，为燃气轮机液压执行机构设计计算提供指导，可用于项目中燃气轮机执行机构产品的出厂测试和检修。

附图说明

图1显示为紧急关断功能测试图。

图2显示为阶跃响应测试图。

图3显示为重复性测试图。

图4显示为漂移方向测试图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。所有附图中，除特别说明之外，标注相同的数字及其组合、字母及其组合或者符号等附图标记的含义相同。

本发明提供一种燃气轮机液压执行机构测试方法，包括如下测试：

1)紧急关断功能测试：

1a)控制模块使液压执行机构的电磁阀带电并向其发出满开度指令使得液压执行机构打开至满位；

1b)控制模块使液压执行机构的电磁阀失电，液压执行机构快速关闭；

1c)记录整个过程中液压执行机构行程-时间数据以及电磁阀指令-时间数据，据此计算得出快关时间数据；紧急关断功能测试图如图1；

2)阶跃响应测试：

2a)控制模块控制油缸的活塞运动到活塞腔的中部位置；

2b)控制模块发出控制活塞运动至活塞腔某一端的指令；

2c)记录活塞第一次到达所述某一端位置至第二次到达所述某一端位置的时间为超调时间，记录活塞朝所述某一端运动的行程最大值位置与所述某一端位置的差值为超调量；阶跃响应测试图如图2，我们在活塞45％-55％行程之间来做阶跃响应测试，这样，试验行程处在活塞行程中间位置，不会受到靠近活塞腔端部的影响，测试结果较为准确；

3)重复性测试：

3a)控制模块以开环指令，给两个相同的脉冲信号，使液压执行机构分别从0％位置运动至最终位置(最终位置不能是满位，是执行机构零位与满位的中间位置)；

3b)计算这两次动作的最终位置与理论位置的差值而得出误差，则该误差为液压执行机构的重复性误差；重复性测试图如图3；

4)弹簧力测试：

4a)控制模块发出指令使液压执行机构的活塞从零位开启匀速缓慢地打开至满位，停留一段时间后匀速缓慢地恢复至零位关闭；

4b)记录油压及活塞行程数据，计算得出接近零位处的开启方向油压与关闭方向油压的平均值为平均最小油压，平均最小油压与活塞面积的乘积为液压执行机构的最小弹簧力F1；

4c)计算得出接近满位处的开启方向油压与关闭方向油压的平均值为平均最大油压，平均最大油压与活塞面积的乘积为液压执行机构的最大弹簧力F2；

5)摩擦力测试：

根据步骤4)记录的数据，根据同一位置两个运动方向活塞受力的差值为摩擦力的两倍而计算得出该位置的摩擦力，在整个运动过程中计算相应位置的摩擦力，取所计算的摩擦力最大值为执行机构的摩擦力Ff；

6)漂移方向测试：控制模块将液压执行机构打开至中部位置，保持一段时间后，控制模块输出阶跃变化为0，记录活塞的行程-时间曲线，根据行程曲线分辨偏移方向并计算零偏时间；漂移方向测试图如图4；

7)开启、关闭时间测试：控制模块控制液压执行机构按正常速率打开、关闭，记录整个过程的行程-时间数据并计算延迟时间和动作时间。

本发明的一种燃气轮机液压执行机构测试方法可以进行紧急关断功能测试、阶跃响应测试、重复性测试、弹簧力测试、摩擦力测试、漂移方向测试以及开启、关闭时间测试，能够方便全面地测试燃气轮机液压执行机构的性能，为其测试系统搭建提供指导，为燃机液压执行机构性能参数标准化提供指导，为燃气轮机液压执行机构设计计算提供指导，可用于项目中燃气轮机执行机构产品的出厂测试和检修。

在步骤1)中，如图1所示，计算快关时间数据时，需要在行程反馈的合适区间内取多个点以拟合为一条直线(图1中虚线为拟合直线)，合适区间是液压执行机构零位与满位之间的区间，距离执行机构的零位和满位均有一小段距离，在此区间内，活塞不在活塞腔末端，运动较为稳定，取这个区间内的点拟合为活塞的运动行程直线更能够代表活塞的运动特性，该合适区间的选取是本领域技术人员根据本领域常识完全能够选出的，在此不必详述选择合适区间的具体做法。所拟合的直线与执行机构的零、满位所在直线相交，认为与满位直线相交的点为动作起始点，与零位所在直线相交的点为动作结束点。

请参考图1，图1中，L4表示执行机构处于100％行程时的直线，L3执行机构处于0％行程时的直线，L2表示阀门处于100％行程时的直线，L1阀门处于0％行程时的直线，执行机构是用来驱动阀门动作的，实际应用中只使用L1—L2之间的行程，但是测试时我们不会带着阀门一起测试，因此测试时，取L1—L2之间的时间作为有效的时间。实际使用时，执行机构只会在L1—L2之间动作。在所述步骤1c)中，计算快关时间数据的方法为：首先在行程的合适区间内取多个点并将这些点拟合为一条直线，拟合的直线与液压执行机构的零、满位所在直线相交，设定与满位直线L4相交的点为液压执行机构动作起始点，与零位所在直线L1相交的点为液压执行机构动作结束点，则指令发出到动作起始点的时间记为延迟时间tv，动作起始点到动作结束点所用的时间为动作时间ts，动作结束点到实际行程到达满位的时间记为缓冲时间td。

在步骤7)中，依据快关时间的计算方法分别计算延迟时间和动作时间。

在所述步骤2)中，通过步骤2a)至2c)分别计算活塞腔两端位置的超调时间和超调量，即在对活塞腔一端按照步骤2a)至2c)的方式测试计算得出超调时间和超调量之后，再对活塞腔的另一端按照步骤2a)至2c)进行测试计算得出另一端的超调时间和超调量，如图2所示，活塞腔一端位置的超调量为h1，超调时间为t1，另一端的超调量为h2，超调时间为t2。

在图3中，箭头斜向上是执行机构开启方向的压力行程曲线，箭头斜向下是关闭方向的压力行程曲线，虚线表示理论的压力行程曲线。

在步骤5)中，通过计算活塞运动行程位置上的摩擦力，并取所计算的摩擦力最大值为执行机构的摩擦力Ff。根据情况取活塞运动行程不同位置计算摩擦力，作为一种优选的实施方式，在所述步骤5)中，在整个运动过程中每隔一段行程计算相应位置的摩擦力，取所计算的摩擦力最大值为执行机构的摩擦力Ff，这样可以减轻测试工作量而且保证测试结果的准确性。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项燃气轮机液压执行机构测试方法技术方案所述的燃气轮机液压执行机构测试方法。

本发明还提供一种电子终端，包括：处理器及存储器；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行上述任一项燃气轮机液压执行机构测试方法技术方案所述的燃气轮机液压执行机构测试方法。

本发明的一种计算机可读存储介质、电子终端运行时能够方便地对燃气轮机的液压执行机构的性能进行检测，提高检测效率，有很大的产业利用价值。

基于上述实施例的技术方案，本发明涉及的一种燃气轮机液压执行机构测试方法、电子终端及存储介质，可以进行紧急关断功能测试、阶跃响应测试、重复性测试、弹簧力测试、摩擦力测试、漂移方向测试以及开启、关闭时间测试，能够方便全面地测试燃气轮机液压执行机构的性能，为其测试系统搭建提供指导，为燃机液压执行机构性能参数标准化提供指导，为燃气轮机液压执行机构设计计算提供指导，可用于项目中燃气轮机执行机构产品的出厂测试和检修。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种燃气轮机液压执行机构测试方法，包括如下测试步骤：

1)紧急关断功能测试：

1a)控制模块使液压执行机构的电磁阀带电并向其发出满开度指令使得液压执行机构打开至满位；

1b)控制模块使液压执行机构的电磁阀失电，液压执行机构快速关闭；

1c)记录整个过程中液压执行机构行程-时间数据以及电磁阀指令-时间数据，据此计算得出快关时间数据；

2)阶跃响应测试：

2a)控制模块控制油缸的活塞运动到活塞腔的中部位置；

2b)控制模块发出控制活塞运动至活塞腔某一端的指令；

2c)记录活塞第一次到达所述某一端位置至第二次到达所述某一端位置的时间为超调时间，记录活塞朝所述某一端运动的行程最大值位置与所述某一端位置的差值为超调量；

3)重复性测试：

3a)控制模块以开环指令，给两个相同的脉冲信号，使液压执行机构分别从0％位置运动至最终位置；

3b)计算这两次动作的最终位置与理论位置的差值而得出误差，则该误差为液压执行机构的重复性误差；

4)弹簧力测试：

4a)控制模块发出指令使液压执行机构的活塞从零位开启匀速缓慢地打开至满位，停留一段时间后匀速缓慢地恢复至零位关闭；

4b)记录油压及活塞行程数据，计算得出接近零位处的开启方向油压与关闭方向油压的平均值为平均最小油压，平均最小油压与活塞面积的乘积为液压执行机构的最小弹簧力F1；

4c)计算得出接近满位处的开启方向油压与关闭方向油压的平均值为平均最大油压，

平均最大油压与活塞面积的乘积为液压执行机构的最大弹簧力F2；

5)摩擦力测试：

根据步骤4)记录的数据，根据同一位置两个运动方向活塞受力的差值为摩擦力的两倍而计算得出该位置的摩擦力，在整个运动过程中计算相应位置的摩擦力，取所计算的摩擦力最大值为执行机构的摩擦力Ff；

6)漂移方向测试：控制模块将液压执行机构打开至中部位置，保持一段时间后，控制模块输出阶跃变化为0，记录活塞的行程-时间曲线，根据行程曲线分辨偏移方向并计算零偏时间；

7)开启、关闭时间测试：控制模块控制液压执行机构按正常速率打开、关闭，记录整个过程的行程-时间数据并计算延迟时间和动作时间。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机液压执行机构测试方法，其特征是，在所述步骤1c)中，计算快关时间数据的方法为：首先在行程的合适区间内取多个点并将这些点拟合为一条直线，拟合的直线与液压执行机构的零、满位所在直线相交，设定与满位直线相交的点为液压执行机构动作起始点，与零位所在直线相交的点为液压执行机构动作结束点，则指令发出到动作起始点的时间记为延迟时间tv，动作起始点到动作结束点所用的时间为动作时间ts，动作结束点到实际行程到达满位的时间记为缓冲时间td。

3.根据权利要求2所述的燃气轮机液压执行机构测试方法，其特征是，在步骤7)中，依据快关时间的计算方法分别计算延迟时间和动作时间。

4.根据权利要求1所述的燃气轮机液压执行机构测试方法，其特征是，在所述步骤2)中，通过步骤2a)至2c)分别计算活塞腔两端位置的超调时间和超调量。

5.根据权利要求1所述的燃气轮机液压执行机构测试方法，其特征是，在所述步骤5)中，在整个运动过程中每隔一段行程计算相应位置的摩擦力，取所计算的摩擦力最大值为执行机构的摩擦力Ff。

6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的燃气轮机液压执行机构测试方法。

7.一种电子终端，其特征在于，包括：处理器及存储器；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行如权利要求1至5任一项所述的燃气轮机液压执行机构测试方法。

Images