本发明属于飞机液压系统，尤其涉及一种航空高压轴向柱塞泵振动采集系统及使用方法。
背景技术：
1、液压系统是飞机三大核心系统之一，广泛应用于飞机的前轮转弯、起落架收放、副翼、缝翼、扰流板操作、主刹车、减速板收放、升降舵和方向舵等机构中，直接关乎飞行安全。航空高压轴向柱塞泵是飞机液压系统的核心部件，同时也是液压系统中故障高发部件之一。随着航空高压轴向柱塞泵高压化、高速化的快速发展，液压系统的结构愈加复杂，故障形式也越来越多。
2、在现有技术中有专门针对于液压柱塞泵故障的诊断装置，如专利公开号为cn114109800a，名称为一种基于声音识别技术的液压柱塞泵故障诊断装置和方法，该装置包括麦克风、屏蔽线、声卡、dsp声音处理器、交流接触器开关等，液压柱塞泵故障诊断装置和方法通过采集液压柱塞泵的工作环境声音，进而分析出对液压柱塞泵的故障，具有结构简单、响应速度快及准确度高等优点。但是该液压柱塞泵故障诊断装置和方法不适用于飞机系统，因为在飞机系统中，发动机噪声远大于柱塞泵声音，该液压柱塞泵故障诊断装置和方法不能准确地采集液压柱塞泵的工作环境声音，导致无法准确分析出液压柱塞泵故障，无法为优化轴向柱塞泵中的各部件提供理论基础。
技术实现思路
1、针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种航空高压轴向柱塞泵振动采集系统及分析方法，解决了现有技术中的液压柱塞泵故障诊断装置因无法适用于飞机系统而导致无法为优化轴向柱塞泵中的各部件提供理论基础的问题。
2、为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
3、提供了一种航空高压轴向柱塞泵振动采集系统，其包括试验台架、多个加速度传感器、电荷放大器和信号分析器；试验台架上固定有用于安装轴向柱塞泵的轴向柱塞泵法兰；多个加速度传感器包括与电荷放大器电性连接的x轴加速度传感器、y轴加速度传感器和z轴加速度传感器；电荷放大器与信号分析器电性连接。
4、进一步地，作为x轴加速度传感器、y轴加速度传感器和z轴加速度传感器的具体选型，x轴加速度传感器、y轴加速度传感器和z轴加速度传感器为电荷型压电式加速度传感器，量程为1000g，响应频率为25khz，精度为±0.5%。
5、进一步地，信号分析器的采样频率为加速度传感器响应频率的2~5倍。如果柱塞泵故障时采样率低的话可能无法采准确故障频率，2~5倍的话可以将故障频率准确包含。
6、进一步地，作为x轴加速度传感器、y轴加速度传感器和z轴加速度传感器的具体安装方式，x轴加速度传感器和y轴加速度传感器的安装方向垂直于轴向柱塞泵旋转轴；z轴加速度传感器的安装方向平行于轴向柱塞泵旋转轴。
7、进一步地，本发明还提供一种航空高压轴向柱塞泵振动采集系统的使用方法，其包括：
8、步骤s1、将轴向柱塞泵安装在轴向柱塞泵法兰上；
9、步骤s2、启动轴向柱塞泵，采集轴向柱塞泵不同工况下全频段的x、y、z三个轴向的加速度信号；
10、步骤s3、获得多段不同频率段加速度信号的有效值和最大值；
11、步骤s4、对比多段不同频率段加速度信号的有效值和最大值，获得影响加速度幅值的轴向柱塞泵的部件，提出优化规律。
12、进一步地，在步骤s2中，每个工况至少采集三个循环。
13、进一步地，在步骤s3中，通过带通滤波获取0~1000hz、1000hz~3000hz、3000hz~6000hz和6000hz~10000hz频率段加速度信号的有效值。
14、0~1000hz是柱塞泵基频范围，主要识别柱塞泵基频的变化；1000hz~3000hz是柱塞泵1或2倍频，3000hz~6000hz是柱塞泵3~4倍频，主要识别旋转部件失效激发的高次频；若1000hz~3000hz无法识别，则3000hz~6000hz包含相应的特征高次频率。6000hz~10000hz是高频噪声频段。
15、进一步地，在步骤s3中，加速度信号的有效值计算公式为：
16、
17、其中，x（t）为某时刻的瞬时加速度幅值，t为一个周期时间，xrms为t周期内加速度的有效值，t为某时刻；
18、加速度信号的最大值计算公式为：
19、
20、其中，max为求最大值符号。
21、本发明的有益效果为：本发明中一种航空高压轴向柱塞泵振动采集系统及使用方法，通过建立地面试验台架、布置不同方向的加速度传感器、采集并分解不同频段下的振动信号，来判断航空高压轴向柱塞泵各部件对振动的贡献程度，可以准确捕捉到不同频段下的加速度瞬时值、有效值及全周期的振动特性，从而对信号中的特征加以提取和分析，最终获得故障形成的机理，可以适用于飞机系统中噪音大的工作环境声音，解决了现有技术中的液压柱塞泵故障诊断装置无法适用于飞机系统的问题。
1.一种航空高压轴向柱塞泵振动采集系统，其特征在于，包括试验台架、多个加速度传感器、电荷放大器和信号分析器；所述试验台架上固定有用于安装轴向柱塞泵的轴向柱塞泵法兰；多个所述加速度传感器包括与所述电荷放大器电性连接的x轴加速度传感器、y轴加速度传感器和z轴加速度传感器；电荷放大器与所述信号分析器电性连接。
2.根据权利要求1所述的航空高压轴向柱塞泵振动采集系统，其特征在于，所述x轴加速度传感器、y轴加速度传感器和z轴加速度传感器为电荷型压电式加速度传感器，量程为1000g，响应频率为25khz，精度为±0.5%。
3.根据权利要求2所述的航空高压轴向柱塞泵振动采集系统，其特征在于，所述信号分析器的采样频率为加速度传感器响应频率的2~5倍。
4.根据权利要求3所述的航空高压轴向柱塞泵振动采集系统，其特征在于，所述x轴加速度传感器和y轴加速度传感器的安装方向垂直于轴向柱塞泵旋转轴；所述z轴加速度传感器的安装方向平行于轴向柱塞泵旋转轴。
5.一种根据权利要求1~4任一项所述的航空高压轴向柱塞泵振动采集系统的使用方法，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的航空高压轴向柱塞泵振动采集系统的使用方法，其特征在于，在步骤s2中，每个工况至少采集三个循环。
7.根据权利要求5所述的航空高压轴向柱塞泵振动采集系统的使用方法，其特征在于，在步骤s3中，通过带通滤波获取0~1000hz、1000hz~3000hz、3000hz~6000hz和6000hz~10000hz频率段加速度信号的有效值。
8.根据权利要求5所述的航空高压轴向柱塞泵振动采集系统的使用方法，其特征在于，在步骤s3中，加速度信号的有效值计算公式为：
