本技術(shù)涉及數(shù)據(jù)處理，尤其涉及一種曲軸動平衡測試數(shù)據(jù)分析方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、曲軸是壓縮機中至關(guān)重要的機械部件，往復(fù)式壓縮機中的曲軸的主要功能在于將曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)運動，使活塞能夠完成吸入、壓縮以及排放氣體的工作循環(huán)；曲軸包括主軸頸、曲柄銷、曲柄臂以及平衡塊；曲軸的曲柄銷可以通過連桿與活塞連接，曲柄銷在處于旋轉(zhuǎn)運動的曲軸的帶動下使活塞進行往復(fù)運動。

2、在曲軸在工作時處于動態(tài)平衡對壓縮機較為關(guān)鍵，曲軸在工作時處于非平衡狀態(tài)時，處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的曲軸會產(chǎn)生離心力，導(dǎo)致壓縮機的振動幅度或振動頻率的加劇，振動不僅會造成噪聲，還會縮短壓縮機的使用壽命；因此，有必要對曲軸進行動態(tài)的平衡測試。

3、為了實現(xiàn)對曲軸的動態(tài)平衡測試，在公開號為cn118583370a的中國專利申請文件中，提供了一種曲軸動平衡校正裝置，包括：裝有傳感器的支承架構(gòu)、驅(qū)動曲軸旋轉(zhuǎn)的圈帶和床身；床身上安裝有對稱設(shè)計的支撐底座，支承架構(gòu)安裝在支撐底座相互靠近一側(cè)，圈帶位于兩個支撐底座之間，床身上安裝有驅(qū)動板，驅(qū)動板上固定安裝有驅(qū)動電機，驅(qū)動電機輸出端固定安裝有帶輪，圈帶共同套設(shè)在帶輪與曲軸上；多工位調(diào)換機構(gòu)，用于將曲軸在多個工位上調(diào)換。

4、在相關(guān)技術(shù)中是在脫離曲軸的實際使用的情況下，對曲軸進行動平衡測試的，使得對曲軸的測試結(jié)果難以反映曲軸在壓縮機中的實際表現(xiàn)，因此，難以準確地實現(xiàn)對曲軸的動平衡測試。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為克服相關(guān)技術(shù)中難以準確地實現(xiàn)對曲軸的動平衡測試的問題，本技術(shù)提供一種曲軸動平衡測試數(shù)據(jù)分析方法及系統(tǒng)。

2、根據(jù)本技術(shù)實施例的第一方面，提供一種曲軸動平衡測試數(shù)據(jù)分析方法，曲軸的曲柄銷與連桿的第一端連接，連桿的第二端與活塞連接，所述方法包括：針對多個歷史時刻中的目標歷史時刻，獲取連桿的第一端以及第二端在目標歷史時刻沿連桿方向的速度差異值，并獲取曲柄銷的中心在目標歷史時刻繞曲軸的軸線進行旋轉(zhuǎn)的角加速度大?。桓鶕?jù)在目標歷史時刻之前的預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的速度差異值以及角加速度大小，確定曲柄銷在目標歷史時刻的置信度值；所述置信度值用于表征速度差異值以及角加速度大小在所述預(yù)設(shè)時間段內(nèi)變化方向的一致性；根據(jù)目標歷史時刻的置信度值，確定與置信度值負相關(guān)的失衡度值；對多個歷史時刻的失衡度值進行聚類獲得多個聚類簇，確定目標歷史時刻的失衡度值所屬的聚類簇的密度值，在密度值小于預(yù)設(shè)密度閾值的情況下，輸出提示信息；提示信息用于提示曲柄銷在目標歷史時刻存在異常。

3、這樣，通過獲取連桿的第一端以及第二端在目標歷史時刻沿連桿方向的速度差異值，并獲取曲柄銷的中心在目標歷史時刻繞曲軸的軸線進行旋轉(zhuǎn)的角加速度大小，從而確定目標歷史時刻的置信度值，曲軸在運動狀態(tài)下處于不平衡時，曲軸所連接的曲柄銷會存在抖動，使得連桿兩端的速度差異值和曲柄銷的角加速度可能會出現(xiàn)異常值，通過對與置信度值呈負相關(guān)的失衡度值進行聚類，能夠?qū)⑶S在不同時刻的表現(xiàn)進行比較，及時發(fā)現(xiàn)曲軸所存在的平衡性異常。

4、且相較于利用設(shè)備單獨對曲軸進行測試，由于速度差異值以及角加速度大小這兩種參數(shù)值是在曲軸實際使用過程中所獲得的，能夠較好地反映曲軸在壓縮機中進行工作時的實際表現(xiàn)，因此，能夠更為準確地實現(xiàn)對曲軸的平衡性測試。

5、可選的，根據(jù)在目標歷史時刻之前的預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的速度差異值以及角加速度大小，確定曲柄銷在目標歷史時刻的置信度值，包括：，其中，為曲軸在目標歷史時刻的置信度值，arctan為反正切函數(shù)，n為預(yù)設(shè)時間段內(nèi)歷史時刻的數(shù)量，為預(yù)設(shè)時間段內(nèi)第j個歷史時刻的速度差異值，為預(yù)設(shè)時間段內(nèi)速度差異值的平均值，為預(yù)設(shè)時間段內(nèi)速度差異值的標準差，為預(yù)設(shè)時間段內(nèi)第j個歷史時刻的角加速度大小，為預(yù)設(shè)時間段內(nèi)角加速度大小的平均值，為預(yù)設(shè)時間段內(nèi)角加速度大小的標準差。

6、這樣，速度差異值以及角加速度大小在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的變化方向越一致時，置信度值的取值越靠近1；速度差異值以及角加速度大小在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的變化方向越不一致時，置信度值的取值越靠近0，因此，通過曲柄銷在目標歷史時刻的置信度值，能夠有效表征速度差異值以及角加速度大小在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的變化方向的一致性。

7、可選的，根據(jù)在目標歷史時刻之前的預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的速度差異值以及角加速度大小，確定曲柄銷在目標歷史時刻的置信度值，包括：對目標歷史時刻之前的預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的速度差異值進行歸一化處理，并對目標歷史時刻之前的預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的角加速度大小進行歸一化處理；確定預(yù)設(shè)時間段內(nèi)歸一化處理后的速度差異值與歸一化處理后的角加速度大小之間的協(xié)方差；將所述協(xié)方差作為曲柄銷在目標歷史時刻的置信度值。

8、這樣，通過確定預(yù)設(shè)時間段內(nèi)歸一化處理后的速度差異值與歸一化處理后的角加速度大小之間的協(xié)方差，能夠較好地確定速度差異值與角加速度大小在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的變化方向的一致性；且由于進行協(xié)方差計算的速度差異值以及角加速度大小是經(jīng)過歸一化處理后的，還能夠避免參數(shù)的量綱的影響。

9、可選的，根據(jù)目標歷史時刻的置信度值，確定與置信度值負相關(guān)的失衡度值，包括：確定目標歷史時刻的速度差異值以及角加速度大小的乘值；將目標歷史時刻的所述乘值與目標歷史時刻的置信度值的比值，作為目標歷史時刻的失衡度值。

10、可選的，目標歷史時刻的失衡度值所屬的聚類簇的密度值通過以下方式獲?。海渲?，為目標歷史時刻的失衡度值所屬的聚類簇的密度值，a為目標歷史時刻的失衡度值所屬的聚類簇中失衡度值的數(shù)量，為目標歷史時刻的失衡度值所屬的聚類簇中第a個失衡度值與聚類簇的中心之間的歐式距離。

11、這樣，通過目標歷史時刻的失衡度值所屬的聚類簇中失衡度值與聚類簇的中心之間的歐式距離，歐式距離的累加和越大，目標歷史時刻的失衡度值所屬的聚類簇的聚集程度越低，曲軸在目標歷史時刻越有可能處于非平衡狀態(tài)，因此，通過所確定的密度值能夠較好地表征曲軸在目標歷史時刻處于非平衡狀態(tài)的概率。

12、可選的，連桿的第一端以及第二端在目標歷史時刻沿連桿方向的速度差異值，通過以下方式獲取：通過在連桿的第一端所設(shè)置的第一速度傳感器，獲取連桿的第一端在目標歷史時刻沿連桿方向的第一速度；通過在連桿的第二端所設(shè)置的第二速度傳感器，獲取連桿的第二端在目標歷史時刻沿連桿方向的第二速度；將目標歷史時刻沿連桿方向的第一速度以及第二速度之間差值的絕對值，作為目標歷史時刻對應(yīng)的速度差異值。

13、這樣，通過獲取連桿的兩端沿連桿方向的第一速度以及第二速度，由于動態(tài)不平衡的曲軸的曲柄銷會產(chǎn)生額外的離心力，使得第一速度以及第二速度存在差異，將第一速度以及第二速度之間差值的絕對值，作為目標歷史時刻對應(yīng)的速度差異值，有助于實現(xiàn)對連桿的速度的監(jiān)測，以便確定曲軸是否存在動態(tài)不平衡。

14、可選的，曲柄銷的中心在目標歷史時刻繞曲軸的軸線進行旋轉(zhuǎn)的角加速度大小，通過以下方式獲取：通過目標傳感器獲取曲柄銷的中心在歷史時刻沿曲軸的軸線的角速度信息，根據(jù)曲柄銷的中心在多個參考歷史時刻沿曲軸的軸線的角速度信息，確定曲柄銷的中心在目標歷史時刻繞曲軸的軸線進行旋轉(zhuǎn)的角加速度大??；其中，所述參考歷史時刻為與目標歷史時刻相鄰的其他歷史時刻；目標傳感器包括圖像傳感器以及慣性測量單元中的至少一種。

15、根據(jù)本技術(shù)實施例的第二方面，提供一種曲軸動平衡測試數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，包括：處理器和存儲器，所述存儲器存儲有計算機程序指令，所述計算機程序指令被所述處理器執(zhí)行時實現(xiàn)本技術(shù)第一方面中所提供的曲軸動平衡測試數(shù)據(jù)分析方法的步驟。

16、本技術(shù)的實施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：通過獲取連桿的第一端以及第二端在目標歷史時刻沿連桿方向的速度差異值，并獲取曲柄銷的中心在目標歷史時刻繞曲軸的軸線進行旋轉(zhuǎn)的角加速度大小，從而確定目標歷史時刻的置信度值，曲軸在運動狀態(tài)下處于不平衡時，曲軸所連接的曲柄銷會存在抖動，使得連桿兩端的速度差異值和曲柄銷的角加速度可能會出現(xiàn)異常值，通過對與置信度值呈負相關(guān)的失衡度值進行聚類，能夠?qū)⑶S在不同時刻的表現(xiàn)進行比較，及時發(fā)現(xiàn)曲軸所存在的平衡性異常。

17、相較于利用設(shè)備單獨對曲軸進行測試，由于速度差異值以及角加速度大小這兩種參數(shù)值是在曲軸實際使用過程中所獲得的，能夠較好地反映曲軸在壓縮機中進行工作時的實際表現(xiàn)，因此，能夠更為準確地實現(xiàn)對曲軸的平衡性測試。

18、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本技術(shù)。