用於監測扭轉振動減振器的方法
2023-05-20 05:00:11 1
專利名稱：用於監測扭轉振動減振器的方法
技術領域：
本發明涉及一種用於監測扭轉振動減振器的方法，該扭轉振動減振器具有可連接於軸的連接部分和以旋轉彈性方式連接於該連接部分的震動旋轉體，該連接部分和震動旋轉體的旋轉角度在計算站中得以數字測量和轉化，以輸出特徵值。
背景技術：
在其中發生扭轉振動的動力傳動系統中，例如在具有內燃機的動力傳動系統的情況下，使用扭轉振動減振器，其將扭轉振動限定在允許的量值，並從而將由扭轉交變應力產生的驅動部分的應變限定在允許的量值。從而，該減振器未削弱的功能在此類動力傳動系統中具有顯著的重要性，從而至少在特定情況下，扭轉振動減振器受到連續監測。為此，所公知的是(AT 396633B)，例如，測量扭曲角度，即以凸緣方式安裝在曲軸上的扭轉振動減振器連接部分的扭轉振動幅度，而作為動力傳動系統的扭轉交變應力的特徵值，並且將其與預先確定的允許的最高值進行比較。此外，扭轉振動減振器的連接部分和震動旋轉體(seismic rotational mass)的相互扭曲可以受到監測，以監測這些部分之間的旋轉彈性連接。根據對扭轉轉動減振器的連接部分和震動旋轉體的數字旋轉步幅進行的檢測，可以易於進行扭曲角度的測量，但是所測得的扭曲角度和預先確定的界限值之間的比較不允許按照許多期望用途所需要的精度對扭轉振動減振器進行監測，這是因為此類監測需要得知特定扭轉剛性和扭轉阻尼。已經提出通過對傳輸的扭矩以及連接部分和震動旋轉體之間的相對扭曲角度進行測量而計算扭轉振動減振器的扭轉剛性，所述震動旋轉體以旋轉彈性方式連接於該連接部分，但是難以通過應變儀按照與數字旋轉步幅同步的方式測量該扭矩載荷。此外，只在極大支出的情況下才有可能使用應變儀同時考慮所需信號傳輸，此外，只能在扭轉振動減振器中以受限的方式進行。
發明內容
從而，本發明的目的在於，實現一種用於按照以下方式監測前面所述類型的扭轉振動減振器的方法，即，可以按照所需精度將扭轉振動減振器的扭轉剛性和扭轉阻尼(torsional damping)檢測為特徵值，以在相對低的支出下進行監測。
本發明實現所述目的，其中，通過連接部分和震動旋轉體的同步測量的旋轉角度，確定這兩部分之間的相對扭曲角度並且此外確定震動旋轉體的旋轉角度加速度，同時考慮連接部分的角速度的任何變化，並且藉助震動旋轉體通過構造預先確定的質量慣性矩來計算並顯示扭轉剛性和扭轉阻尼為特徵值。
本發明是從以下認識出發的，即連接部分和震動旋轉體的旋轉角度的充分精確地同步測量不僅可以按照本身公知的方式計算扭轉振動減振器的這兩個部分之間的相對扭曲角度，而且可以附加地確定震動旋轉體的特定旋轉角度加速度，以通過震動旋轉體的旋轉角度加速度和質量慣性矩之間的公知聯繫來計算特定主動扭矩(active torque)，其可以用作該測量示例中給定的扭轉振動減振器的連接部分和震動旋轉體之間的扭曲角度的函數，以在計算站中計算扭轉振動減振器的扭轉剛性和扭轉阻尼，該計算站將這些特徵值的特定計算實際值輸出到顯示單元。
因為確定扭轉剛性和扭轉阻尼需要對旋轉角度及取決於其的角速度進行精確地同步檢測，其與扭轉振動相關，例如，必須考慮由於驅動軸的速度增加而產生的相應影響，例如，其可以根據測量信號的頻率分析來進行，以從測量信號過濾相應頻率。然而，用於該目的的過濾器可以不導致為了在計算站中分析測量結果而需要的信號成分的相移。
根據附圖，將對根據本發明的用於監測扭轉振動減振器的方法進行更加詳細地說明。
圖1以示意性結構圖示出扭轉振動減振器的監測單元，以及圖2以扭轉振動減振器的主視圖示出該監測單元。
具體實施例方式
如圖1中可見，扭轉振動減振器基本上具有連接於內燃機的曲軸1的連接部分2，以及例如震動旋轉體(seismic rotational mass)3，該震動旋轉體3以旋轉彈性方式連接於該連接部分2。該旋轉彈性連接4以扭轉彈簧的方式表示，但是可以按照不同方式構造，因為連接部分2與震動旋轉體3的旋轉彈性連接4的類型在此並不重要，而是根據扭轉剛性和扭轉阻尼而監測該扭轉振動減振器的功能可靠性，其在很大程度上獨立於特定扭轉振動減振器的構造實施例。當然，扭轉振動減振器的這些特徵值也可以在使用該扭轉振動減振器的過程中受到連續監測，以監測其功能可靠性。
相對於扭轉振動減振器的特定構造實施例的獨立性得以實現，其中，藉助傳感器5僅同步檢測連接部分2和震動旋轉體3的旋轉角度，所述傳感器5沿著連接部分2和/或震動旋轉體3的外圓掃描增量刻度6，而無需接觸。如尤其從圖2中可見，這些增量刻度6形成為確定增量的徑向突起齒7，其可以在連接部分2和/或震動旋轉體3轉過相關傳感器5時得以感應掃描或者光學掃描，以確定特定旋轉角度以及作為其函數的特定角速度。藉助於預定分析程序，與特定扭轉振動相關的旋轉角度加速度通過關于震動旋轉體3的測量信號在連接於傳感器5的計算站8中得以確定，以藉助震動旋轉體3的這些旋轉角度加速度和預先確定的質量慣性矩來確定主動扭矩。由於不僅旋轉角度加速度而且連接部分2和震動旋轉體3之間的相對扭曲可以經由旋轉角度和/或角速度得以檢測，所以可以根據扭矩以及連接部分2與震動旋轉體3的相對扭曲角度之間的物理聯繫計算扭轉振動減振器的扭轉剛性和扭轉阻尼，然而，僅在同步檢測扭曲角度和主動扭矩的情況下才能進行。利用扭轉振動減振器的扭轉剛性和扭轉阻尼獲得特徵值，其可以用於有利的監測扭轉振動減振器。為此，計算站8連接於顯示單元9，如果需要，可以經由該顯示單元9結合動力傳動系統的控制器。
權利要求
1.一種用於監測扭轉振動減振器的方法，該扭轉振動減振器具有可連接於軸的連接部分和以旋轉彈性方式連接於該連接部分的震動旋轉體，該連接部分和震動旋轉體的旋轉角度在計算站中得以數字測量和轉化，以輸出特徵值，其特徵在於，通過連接部分(2)和震動旋轉體(3)的同步測量的旋轉角度，確定這兩部分(2，3)之間的相對扭曲角度並且此外確定震動旋轉體(3)的旋轉角度加速度，同時考慮連接部分(2)的角速度的任何變化，並且藉助震動旋轉體(3)通過構造預先確定的質量慣性矩來計算並顯示扭轉剛性和扭轉阻尼為特徵值。
全文摘要
本發明公開了一種用於監測扭轉振動減振器的方法。該扭轉振動減振器具有可連接於軸的連接部分(2)和以旋轉彈性方式連接於該連接部分(2)的震動旋轉體(3)，該連接部分(2)和震動旋轉體(3)的旋轉角度在計算站中得以數字測量和轉化，以輸出特徵值。為了確保有利的監測條件，本發明提出通過連接部分(2)和震動旋轉體(3)的同步測量的旋轉角度，確定這兩部分(2，3)之間的相對扭曲角度並且此外確定震動旋轉體(3)的旋轉角度加速度，同時考慮連接部分(2)的角速度的任何變化，並且藉助震動旋轉體(3)通過構造預先確定的質量慣性矩來計算並顯示扭轉剛性和扭轉阻尼為特徵值。
文檔編號G01M15/04GK1865891SQ20061008183
公開日2006年11月22日 申請日期2006年5月12日 優先權日2005年5月17日
發明者費利克斯·馬蒂內克 申請人:蓋斯林格有限責任公司