張志波

摘 要:本文以往復(fù)壓縮機(jī)作為分析對(duì)象,通過(guò)闡述往復(fù)壓縮機(jī)經(jīng)常出項(xiàng)的兩種故障,提出若干種有效的故障診斷技術(shù),希望能夠給予機(jī)械設(shè)備維修人員一些工作上的幫助,或者提高機(jī)械設(shè)備故障的診斷水平及質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:往復(fù)壓縮機(jī)故障診斷技術(shù)有效措施探討研究

中圖分類號(hào):TH45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)05(a)-0084-01

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)水平的迅速提升,機(jī)械設(shè)備已經(jīng)走上了自動(dòng)化的發(fā)展道路,機(jī)械設(shè)備整體結(jié)構(gòu)及零部件之間關(guān)系非常復(fù)雜,如果某一區(qū)域出現(xiàn)故障,那么可以會(huì)導(dǎo)致整臺(tái)設(shè)備無(wú)法正常工作,故障較高的維修頻率會(huì)給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失,時(shí)代的發(fā)展要求下機(jī)械設(shè)備的可用性、可維修性、可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性面臨了更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),怎樣選擇正確的故障診斷技術(shù),并能夠在實(shí)際操作中獲得較高的故障診斷水平已經(jīng)成為機(jī)械設(shè)備企業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題。

1 往復(fù)壓縮機(jī)經(jīng)常出項(xiàng)的兩種故障

一般情況下,可以將往復(fù)壓縮機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的故障劃分為兩個(gè)類型:①機(jī)械性質(zhì),這種類型范圍之內(nèi)的故障屬于機(jī)械設(shè)備功能方面出現(xiàn)的一系列問(wèn)題,主要表現(xiàn)為機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)下發(fā)出異常的噪聲、振動(dòng)聲,或者機(jī)體出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象。②流體性質(zhì),這種類型范圍之內(nèi)的故障一般是由于機(jī)械設(shè)備熱力性能方面出現(xiàn)問(wèn)題,主要表現(xiàn)為機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)下無(wú)法獲得滿意的排氣量,排氣的溫度壓力、級(jí)間溫度壓力出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。

2 若干種往復(fù)壓縮機(jī)故障診斷技術(shù)

在選擇使用往復(fù)壓縮機(jī)故障診斷技術(shù)的時(shí)候,應(yīng)該將每種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)、施行的可能性進(jìn)行對(duì)比,在滿足科學(xué)合理性的前提下,挑選出最符合實(shí)際情況并能獲得較高診斷水平的診斷技術(shù)。

2.1 分析油液的故障診斷技術(shù)

在往復(fù)壓縮機(jī)運(yùn)行中,只要兩個(gè)運(yùn)動(dòng)面發(fā)生接觸就一定會(huì)引發(fā)或多或少的磨損。結(jié)合實(shí)踐數(shù)據(jù)可以知道,在不同時(shí)間段中,往復(fù)壓縮機(jī)潤(rùn)滑油在運(yùn)轉(zhuǎn)條件下所呈現(xiàn)出來(lái)的衰敗長(zhǎng)度有很大的差異,出現(xiàn)的磨損微粒也各自具有顯著的特征,并通過(guò)其大小、形貌、數(shù)量、分布得到充分的表現(xiàn)。由此可知,往復(fù)壓縮機(jī)相關(guān)信息都能夠在潤(rùn)滑油中體現(xiàn)出來(lái),而分析油液的故障診斷技術(shù)就是根據(jù)這個(gè)原理,收集往復(fù)壓縮機(jī)使用的潤(rùn)滑油,通過(guò)各種檢測(cè)措施,分析潤(rùn)滑油的性能及其攜帶磨損微粒的各項(xiàng)信息,綜合計(jì)算評(píng)估使用這種潤(rùn)滑油設(shè)備的磨損情況,并做好相關(guān)的預(yù)測(cè)。潤(rùn)滑油磨損微粒與性能衰敗信息是這種診斷技術(shù)的分析對(duì)象,在施行這種故障診斷技術(shù)之前首先要進(jìn)行分析樣品的收集,然后通過(guò)檢測(cè)獲取數(shù)據(jù),最后通過(guò)分析數(shù)據(jù)得出故障診斷結(jié)論及預(yù)測(cè)方案。分析油液的故障診斷技術(shù)是在磨損微粒及潤(rùn)滑油發(fā)生改變的基礎(chǔ)上來(lái)對(duì)往復(fù)壓縮機(jī)故障進(jìn)行的綜合性評(píng)估和診斷,因此要求往復(fù)壓縮機(jī)中的每一個(gè)零部件都具備明顯的特征,才能確保診斷結(jié)果的高度準(zhǔn)確性。

2.2 測(cè)定參數(shù)的故障診斷技術(shù)

往復(fù)壓縮機(jī)中每一個(gè)零部件在發(fā)生損壞前后都會(huì)出現(xiàn)顯著的差異性,因此借助測(cè)定機(jī)器來(lái)對(duì)其各項(xiàng)零部件的性能施行檢測(cè),然后整理好的數(shù)據(jù)并與標(biāo)準(zhǔn)參考數(shù)值進(jìn)行比較,分析數(shù)據(jù)出現(xiàn)的異常狀態(tài),進(jìn)而確定往復(fù)壓縮機(jī)存在的故障,根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的偏離情況,預(yù)測(cè)并評(píng)估故障的發(fā)展趨勢(shì)。在測(cè)試過(guò)程中,可以作為測(cè)試對(duì)象的參數(shù)非常多,而每一次進(jìn)行測(cè)試的參數(shù)都可能不同,根據(jù)測(cè)試參數(shù)的對(duì)象可以采用熱力及電力參數(shù)測(cè)試兩種方法來(lái)診斷往復(fù)壓縮機(jī)的故障。在往復(fù)壓縮機(jī)的診斷中,一般都選擇熱力參數(shù)測(cè)試方法,這種方法能夠檢測(cè)出大部分對(duì)往復(fù)壓縮機(jī)熱力性能方面的故障。在多級(jí)壓縮情況下,根據(jù)溫度變化計(jì)級(jí)間壓力數(shù)據(jù)來(lái)初步診斷引發(fā)故障的根本原因,是熱力參數(shù)測(cè)試方式的直接體現(xiàn),但是這種方法只能夠粗略判斷故障出現(xiàn)的原因。技術(shù)人員可以結(jié)合氣缸壓力信號(hào)、示功圖原來(lái)進(jìn)行考慮,這樣就能在較深層次上判斷并確定往復(fù)壓縮機(jī)出現(xiàn)故障的原因。

2.3 分析振動(dòng)情況的故障診斷技術(shù)

在運(yùn)行條件下,往復(fù)壓縮機(jī)中的各種作用力會(huì)引發(fā)噪聲及振動(dòng),如果零部件發(fā)生損壞,往復(fù)壓縮機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的改變。往復(fù)壓縮機(jī)在出現(xiàn)故障之后發(fā)出的振動(dòng)省和噪聲與不存在故障所發(fā)出的聲音是不同的,可以有效提示其內(nèi)部已經(jīng)發(fā)生改變。所以,技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)往復(fù)壓縮機(jī)外部的噪聲及振動(dòng)信號(hào)的進(jìn)行測(cè)量,然后根據(jù)測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)來(lái)探討分析其內(nèi)部可能出現(xiàn)的改變情況,在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上綜合判斷故障部位、程度、性質(zhì),探索引發(fā)故障的原因,并預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)。按照分析振動(dòng)情況故障診斷技術(shù)的理論基礎(chǔ)來(lái)說(shuō),往復(fù)壓縮機(jī)出現(xiàn)的噪聲及振動(dòng)異常信號(hào)都是其性能發(fā)生改變的直接體現(xiàn),在實(shí)際的操作中,噪聲極易受到周圍環(huán)境的影響,而測(cè)振傳感器雖然比較容易安裝使用,但是往復(fù)壓縮機(jī)的振動(dòng)現(xiàn)象非常復(fù)雜,混雜了周期、隨機(jī)、沖擊等信號(hào)元素,振動(dòng)原始數(shù)據(jù)并沒(méi)有得到充分的展現(xiàn),因此正確的振動(dòng)數(shù)據(jù)是確保故障診斷技術(shù)獲得高度準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素。技術(shù)人員應(yīng)該通過(guò)獲取頻域和時(shí)域征兆來(lái)進(jìn)行故障的診斷。往復(fù)壓縮機(jī)故障診斷中應(yīng)用頻率最高的一種故障特征是頻域征兆,以獨(dú)特的譜峰反應(yīng)在其振動(dòng)功率譜。使用表格方式把充足且獨(dú)特的振動(dòng)信號(hào)頻譜值錄入計(jì)算機(jī),制作成為故障頻譜數(shù)據(jù)庫(kù),那么在診斷的時(shí)候,就可以將譜峰進(jìn)行對(duì)比分析,根據(jù)譜峰的高度變化及預(yù)測(cè)每種故障根本原因的出現(xiàn)頻率及分布情況,綜合可以得出正確的診斷結(jié)果。但是故障譜峰數(shù)據(jù)庫(kù)的制作需要花費(fèi)大量的人力物力來(lái)開(kāi)展模擬實(shí)驗(yàn)。所以,在實(shí)際的操作中,經(jīng)常收集正常情況下某一組的時(shí)域信號(hào),由傅氏將其轉(zhuǎn)變成為頻域信號(hào),再與正常狀態(tài)下往復(fù)壓縮機(jī)的功率譜極限指標(biāo)進(jìn)行比較,如果數(shù)值大于標(biāo)準(zhǔn)的極限指標(biāo),那么就可以確定往復(fù)壓縮機(jī)已經(jīng)出現(xiàn)故障,處于異常運(yùn)行狀態(tài)。

3 結(jié)語(yǔ)

在診斷往復(fù)壓縮機(jī)故障的時(shí)候,應(yīng)該結(jié)合一切可以利用的信息,如運(yùn)行過(guò)程中各項(xiàng)參數(shù)值、排泄物信息、潤(rùn)滑油信息等,每一種不同的零部件都可能會(huì)出現(xiàn)不同的特征參數(shù),提示可能出現(xiàn)的各種故障。因此,技術(shù)人員應(yīng)該充分掌握大量往復(fù)壓縮機(jī)的基本信息,并融會(huì)貫通測(cè)試得出的數(shù)據(jù),從多方面來(lái)診斷往復(fù)壓縮機(jī)出現(xiàn)的故障。在往復(fù)壓縮機(jī)的實(shí)時(shí)診斷方面,應(yīng)該著重加大探索滿足往復(fù)壓縮機(jī)自身特點(diǎn)的故障診斷模式,整理并充分利用往復(fù)壓縮機(jī)的歷史故障數(shù)據(jù),積極引入計(jì)算機(jī)技術(shù),使用現(xiàn)代先進(jìn)的高科技技術(shù)來(lái)獲得準(zhǔn)確度較高的測(cè)定數(shù)據(jù),推動(dòng)往復(fù)壓縮機(jī)故障診斷技術(shù)走上快速發(fā)展的道路,滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的根本需求。

參考文獻(xiàn)

[1]王發(fā)輝,劉秀芳,程艷霞.往復(fù)式壓縮機(jī)故障診斷研究現(xiàn)狀及展望[J].制冷空調(diào)與電力機(jī)械,2007(2).

[2]程香平,丁雪興,劉海亮,李國(guó)棟.多種故障診斷技術(shù)在往復(fù)壓縮機(jī)中的應(yīng)用[J].壓縮機(jī)技術(shù),2007(5).

[3]程香平,丁雪興,劉海亮,張鵬高.小波分析在往復(fù)壓縮機(jī)故障診斷中的應(yīng)用[J].壓縮機(jī)技術(shù),2007(6).

[4]段禮祥,張來(lái)斌,李峰.局部投影降噪在往復(fù)壓縮機(jī)故障診斷中的應(yīng)用[J].中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010(6).

[5]叢蕊,方華,劉樹(shù)林,楊麗晶,馬銳.關(guān)聯(lián)維數(shù)在往復(fù)壓縮機(jī)氣閥故障診斷中的應(yīng)用[J].化工機(jī)械,2006(4).