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[摘 要]往复式压缩机属于容积式压缩机,比较复杂,是使一定容积的气体顺序地吸入和排出封闭空间提高静压力的压缩机。在工业生产中占有重要地位。往复式压缩机决定了工业生产的安全,但是,人们对往复式压缩机认识度还不高,因此,对往复式压缩机故常产生的预防以及处理存在影响。本文对往复式压缩机常见的故障、诊断技术以及技术展望进行论述。
[关键词]往复式压缩机;故障;诊断;方法;技术;展望
中图分类号:TH457 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)09-0335-01
一、诊断技术现状
诊断技术的发展至今可分为四个阶段的划分。第一个阶段是十九世纪,那是的技术还尚未发展成熟,采用事后处理方式。第二个阶段是二十世纪初,大规模生产得到发展,机械的复杂水平提升,多采用定期预防维修方式。第三个阶段是二十世纪六十年代,计算机技术得到发展,人类开始进入信息时代,开始根据设备的实时状态进行维修。最后一个阶段在八十年代至今,更先进的人工智能、神经网络技术开始发展并在一定范围内得到应用,开始智能诊断时代。往复式压缩机诊断技术因为往复式压缩机的复杂结构是的现如今还徘徊在第二阶段和第三阶段之间,还没有人对这种诊断技术进行深层的关注和研究,也没有任何一套完整的体系和系统问世,这与往复式压缩机在工业生产中的重要程度是严重不符的。我们需要迫切加深往复式压缩机的诊断技术研究。
二、往复式压缩机故障的种类、原因以及排除故障的方法
2.1 热力性能引起的往复式压缩机故障
随着机器设备使用时间的延长往复式压缩机可能会出现排气量不足、热力系统内部的压力和温度失常等现象。排气量不足可能是因为往复式压缩机的热力系统的气阀或活塞组件或管路发生泄漏;热力系统内部的压力失常可能是因为压力表失灵、油路存在异物或水压出现问题;热力系统内部的温度出现异常可能是因为气缸出现裂缝、气阀的气密性下降。针对这些现象股备维修人员必须要对往复式压缩机的热力系统的气阀、活塞组件、油路、气缸等部件进行气密性检查,并及时采取相应的措施进行处理净取排除故障。
2.2 机械功能引起的往复式压缩机故障
往复式压缩机在使用的过程中投备内部的零部件会发生不同程度的磨损,因而导致往复式压缩机发生机械功能故障,难以再正常发挥往复式压缩机的功能降低了企业的生产速度和质量。目前往复式压缩机的机械功能障碍主要包括异常振动、响声和过热。异常振动是由机械零部件磨损程度较大,零部件的连接出现松动或管路内部的气流流动异常而引起的;异常响声是因为阀组磨损严重或活塞出现故障而引起的;如果往复式压缩机出现过热的现象,可能是由于机械使用时间过长,因而导致气缸、轴承或活塞杆等出现过热的现象。
三、诊断技术研究现状
3.1 直观检测
对于维修经验较丰富的维修人员来说在对往复式压缩机故障进行诊断时维修人员可以根据往复式压缩机在工作时发出的声响或工作状态来判断往复式压缩机故障。有时,富有经验的维修人员可以找到故障诊断设备都难以发觉的故障但是由于相关因素的限制,此种人才稀缺。另外,由于设备的技术含量越来越高简单地依靠直接观察不能对往复式压缩机故障进行全面的诊断。
3.2 参数测定
诊断参数的不同,诊断方法分为电力和热力两种。热力诊断针对于热力故障,对于其他故障有心无力。在压缩机中,多级压缩很容易产生故障。产生故障应该以极间压力和温度变化来判断,这是热力参数方法的简单运用,但很可疑的是这种方法所获得的数据并不全面,我们还需要更具体的诊断方法。诊断水平不能只到这个程度。另外的方法是根据气缸压力信号和示功图源。这种方法诊断往复式压缩机的时候能提供较深层次的数据。但是在实际的应用中,示功图的获取并不那么容易,所以这种方法还是受到了极大限制。现如今,我们如果要打力度发展参数检测方法,那么就需要寻找更容易测量的诊断信号来诊断参数,另一方面我们还要寻求在现实中更容易操作和方便的检测手段,这方面的研究还有待加强。
3.3 振动故障诊断技术
这种方法能十分清晰的反映出机械内部的问题,工作人员可以对及其外部的噪声信号和振动信号做一分析和对比,然后判断机械的状态和变化,在此基础上判断故障位置和故障原因。往复式压缩机的震动很复杂,多种信号论和在一起给测量带来了很大难度,所以这种方法的关键就是提取对我们有用的信号来进行判断。对于特征信息的获取,常见的有频域征兆的获取和时域征兆的获取。频域征兆在故障诊断中应用较多,在震动功率谱中会有特征的峰值出现。應用先进的计算机技术,我们能将大量的振动信号频谱存放如计算机中,建立诊断用的数据库。处长检测的时候调用数据对峰值进行对比,寻找规律以及变化,这样比较容易分析出故障原因以及诊断结论。
3.4 油液分析技术
在实际工作中,我们知道工作的机械非常容易产生磨损,所以我们有必要在容易磨损的部位使用润滑油。而润滑油的衰败时间往往由机械设备的运转阶段所决定,磨损产生的微粒多少、大小、范围、特征等信息可以真是反映出机械的运转情况。所以润滑油也蕴含出机械设备的重要信息。油液分析就是根据采集回来的油液样品,通过各种手段分析,检验其中夹杂的微粒就能一定程度上测量出机械的磨损情况。油液分析包括油液衰败性分析和微粒磨损分析。但是这种方法有非常显著的缺点,因为油液分析根据微粒和润滑剂的变化对机器进行判断,所以这种检测方法非常适用于摩擦点有独特的金属构成时,其他的地方不能保证检测的准确性。另一个方面,这种检测方法分析需要很长的时间,实时监测性很差,在具体操作时很容易遇到问题。所以这种方法应该更多用于辅助,不能用作主要诊断方法。
四、往复压缩机故障诊断技术的展望
4.1 技术与设计及制造相结合发展
在今后的压缩机设计和制造的过程中考虑到故障诊断,将光纤传感器预先就埋在柴油机的内部,能够为以后的机械诊断和维修提供较大的方便,进而避免了由于间接的测量诊断而带来的误差,同时也能省去大量且复杂的数据信号处理的过程。
4.2 共性故障诊断方法的研究
在不同的设备当中,如果运行的参数和结构特点之间有相似部分的零部件,一般情况下故障的表现形式以及机理也具有相似性,因此信号的采集和处理的方法也基本相同。所以,针对某种零部件,只需要构建一个诊断相似的模块,就能实现在不同的设备中使用。这样一来,建立好了不同零部件的故障诊断模块,再遇到较为复杂的设备后,只需要将零部件进行细化就能快速的诊断出系统存在的问题。
4.3 加强典型故障的研究
往复式压缩机在使用一段时间之后机器设备内部的零部件会发生磨损加果放任不顾,就会导致机器设备内部的零部件发生断裂的现象,诊断人员在根据这些现象进行故障分析时滩以明确故障类型及成因,因此未来诊断人员要加强对典型故障的研究从而快速排除故障。
4.4 智能化
人工智能化的神经网络呈现大规模的并列分布处理系统,而且具有很好的自学性和组织性,更重要的是能够从故障中学习,进而联想记忆和功能匹配等模式,如果能进一步利用好智能化技术,将会很好的解决技术人员解决不了的问题。
五、结语
不同的诊断方法适用于不同的范围。针对性的诊断方法进行判断是最有效率最方便的,可以是分析故障及其原因的有效依据。就现在情况而言,笔者倾向于在热力故障上使用热力参数诊断,机械故障采用振动方法为主,油液诊断用作辅助,这是最有效最直接的诊断体系。但是不可否认的是,科技在不断的发展,我们仍要寻找更有效的诊断方法莱跟上科技的步伐。
参考文献
[1] 余良俭.往复压缩机故障诊断技术现状与发展趋势[J].流体机械,2014,01:36-39.
[2] 李辉.往复压缩机故障的分析和排除[J].石油化工自动化,2009,01:77-79.
[3] 孙明.往复压缩机故障诊断综述[J].油气田地面工程,2004,08:59.
[关键词]往复式压缩机;故障;诊断;方法;技术;展望
中图分类号:TH457 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)09-0335-01
一、诊断技术现状
诊断技术的发展至今可分为四个阶段的划分。第一个阶段是十九世纪,那是的技术还尚未发展成熟,采用事后处理方式。第二个阶段是二十世纪初,大规模生产得到发展,机械的复杂水平提升,多采用定期预防维修方式。第三个阶段是二十世纪六十年代,计算机技术得到发展,人类开始进入信息时代,开始根据设备的实时状态进行维修。最后一个阶段在八十年代至今,更先进的人工智能、神经网络技术开始发展并在一定范围内得到应用,开始智能诊断时代。往复式压缩机诊断技术因为往复式压缩机的复杂结构是的现如今还徘徊在第二阶段和第三阶段之间,还没有人对这种诊断技术进行深层的关注和研究,也没有任何一套完整的体系和系统问世,这与往复式压缩机在工业生产中的重要程度是严重不符的。我们需要迫切加深往复式压缩机的诊断技术研究。
二、往复式压缩机故障的种类、原因以及排除故障的方法
2.1 热力性能引起的往复式压缩机故障
随着机器设备使用时间的延长往复式压缩机可能会出现排气量不足、热力系统内部的压力和温度失常等现象。排气量不足可能是因为往复式压缩机的热力系统的气阀或活塞组件或管路发生泄漏;热力系统内部的压力失常可能是因为压力表失灵、油路存在异物或水压出现问题;热力系统内部的温度出现异常可能是因为气缸出现裂缝、气阀的气密性下降。针对这些现象股备维修人员必须要对往复式压缩机的热力系统的气阀、活塞组件、油路、气缸等部件进行气密性检查,并及时采取相应的措施进行处理净取排除故障。
2.2 机械功能引起的往复式压缩机故障
往复式压缩机在使用的过程中投备内部的零部件会发生不同程度的磨损,因而导致往复式压缩机发生机械功能故障,难以再正常发挥往复式压缩机的功能降低了企业的生产速度和质量。目前往复式压缩机的机械功能障碍主要包括异常振动、响声和过热。异常振动是由机械零部件磨损程度较大,零部件的连接出现松动或管路内部的气流流动异常而引起的;异常响声是因为阀组磨损严重或活塞出现故障而引起的;如果往复式压缩机出现过热的现象,可能是由于机械使用时间过长,因而导致气缸、轴承或活塞杆等出现过热的现象。
三、诊断技术研究现状
3.1 直观检测
对于维修经验较丰富的维修人员来说在对往复式压缩机故障进行诊断时维修人员可以根据往复式压缩机在工作时发出的声响或工作状态来判断往复式压缩机故障。有时,富有经验的维修人员可以找到故障诊断设备都难以发觉的故障但是由于相关因素的限制,此种人才稀缺。另外,由于设备的技术含量越来越高简单地依靠直接观察不能对往复式压缩机故障进行全面的诊断。
3.2 参数测定
诊断参数的不同,诊断方法分为电力和热力两种。热力诊断针对于热力故障,对于其他故障有心无力。在压缩机中,多级压缩很容易产生故障。产生故障应该以极间压力和温度变化来判断,这是热力参数方法的简单运用,但很可疑的是这种方法所获得的数据并不全面,我们还需要更具体的诊断方法。诊断水平不能只到这个程度。另外的方法是根据气缸压力信号和示功图源。这种方法诊断往复式压缩机的时候能提供较深层次的数据。但是在实际的应用中,示功图的获取并不那么容易,所以这种方法还是受到了极大限制。现如今,我们如果要打力度发展参数检测方法,那么就需要寻找更容易测量的诊断信号来诊断参数,另一方面我们还要寻求在现实中更容易操作和方便的检测手段,这方面的研究还有待加强。
3.3 振动故障诊断技术
这种方法能十分清晰的反映出机械内部的问题,工作人员可以对及其外部的噪声信号和振动信号做一分析和对比,然后判断机械的状态和变化,在此基础上判断故障位置和故障原因。往复式压缩机的震动很复杂,多种信号论和在一起给测量带来了很大难度,所以这种方法的关键就是提取对我们有用的信号来进行判断。对于特征信息的获取,常见的有频域征兆的获取和时域征兆的获取。频域征兆在故障诊断中应用较多,在震动功率谱中会有特征的峰值出现。應用先进的计算机技术,我们能将大量的振动信号频谱存放如计算机中,建立诊断用的数据库。处长检测的时候调用数据对峰值进行对比,寻找规律以及变化,这样比较容易分析出故障原因以及诊断结论。
3.4 油液分析技术
在实际工作中,我们知道工作的机械非常容易产生磨损,所以我们有必要在容易磨损的部位使用润滑油。而润滑油的衰败时间往往由机械设备的运转阶段所决定,磨损产生的微粒多少、大小、范围、特征等信息可以真是反映出机械的运转情况。所以润滑油也蕴含出机械设备的重要信息。油液分析就是根据采集回来的油液样品,通过各种手段分析,检验其中夹杂的微粒就能一定程度上测量出机械的磨损情况。油液分析包括油液衰败性分析和微粒磨损分析。但是这种方法有非常显著的缺点,因为油液分析根据微粒和润滑剂的变化对机器进行判断,所以这种检测方法非常适用于摩擦点有独特的金属构成时,其他的地方不能保证检测的准确性。另一个方面,这种检测方法分析需要很长的时间,实时监测性很差,在具体操作时很容易遇到问题。所以这种方法应该更多用于辅助,不能用作主要诊断方法。
四、往复压缩机故障诊断技术的展望
4.1 技术与设计及制造相结合发展
在今后的压缩机设计和制造的过程中考虑到故障诊断,将光纤传感器预先就埋在柴油机的内部,能够为以后的机械诊断和维修提供较大的方便,进而避免了由于间接的测量诊断而带来的误差,同时也能省去大量且复杂的数据信号处理的过程。
4.2 共性故障诊断方法的研究
在不同的设备当中,如果运行的参数和结构特点之间有相似部分的零部件,一般情况下故障的表现形式以及机理也具有相似性,因此信号的采集和处理的方法也基本相同。所以,针对某种零部件,只需要构建一个诊断相似的模块,就能实现在不同的设备中使用。这样一来,建立好了不同零部件的故障诊断模块,再遇到较为复杂的设备后,只需要将零部件进行细化就能快速的诊断出系统存在的问题。
4.3 加强典型故障的研究
往复式压缩机在使用一段时间之后机器设备内部的零部件会发生磨损加果放任不顾,就会导致机器设备内部的零部件发生断裂的现象,诊断人员在根据这些现象进行故障分析时滩以明确故障类型及成因,因此未来诊断人员要加强对典型故障的研究从而快速排除故障。
4.4 智能化
人工智能化的神经网络呈现大规模的并列分布处理系统,而且具有很好的自学性和组织性,更重要的是能够从故障中学习,进而联想记忆和功能匹配等模式,如果能进一步利用好智能化技术,将会很好的解决技术人员解决不了的问题。
五、结语
不同的诊断方法适用于不同的范围。针对性的诊断方法进行判断是最有效率最方便的,可以是分析故障及其原因的有效依据。就现在情况而言,笔者倾向于在热力故障上使用热力参数诊断,机械故障采用振动方法为主,油液诊断用作辅助,这是最有效最直接的诊断体系。但是不可否认的是,科技在不断的发展,我们仍要寻找更有效的诊断方法莱跟上科技的步伐。
参考文献
[1] 余良俭.往复压缩机故障诊断技术现状与发展趋势[J].流体机械,2014,01:36-39.
[2] 李辉.往复压缩机故障的分析和排除[J].石油化工自动化,2009,01:77-79.
[3] 孙明.往复压缩机故障诊断综述[J].油气田地面工程,2004,08:59.