[发明专利]一种基于无量纲指数的往复压缩机故障监测诊断方法

权利要求书

1.一种基于无量纲指数的往复压缩机故障监测诊断方法，该方法对往复压缩机常见故障进行特征总结，采用无量纲指数形式表征往复压缩机常见故障，其特征在于包括以下步骤：

1）基于往复压缩机关键部件监测信号，建立往复压缩机常见故障类型及其故障特征对照表，常见故障包括：活塞杆断裂，撞缸，拉缸，活塞杆与活塞紧固螺栓松动，活塞杆与十字头紧固螺纹松动，吸气阀阀片断裂，排气阀阀片断裂，支撑环严重磨损，活塞环严重磨损，吸气阀泄漏，排气阀泄漏，以字母i代表每种故障序号，对活塞杆断裂，i=1，对撞缸，i= 2，以此类推，对吸气阀泄漏，i= 10，排对气阀泄漏，i= 11；

2）建立往复压缩机11种常见故障危害程度对照表，定义不同故障破坏力大小D(i)，i=1，…… 11；

3）建立表征不同故障劣化程度无量纲指数V的数学模型，第i种故障的劣化程度无量纲指数为V(i)，劣化程度无量纲指数反映故障恶化的历史与实时情况；

4）建立表征机组停车必要性的停车无量纲指数M，直观反映往复压缩机工作过程中对停车检修的要求；

5）在往复压缩机在线监测系统中应用无量纲指数故障诊断方法，建立不同的故障特征分析图谱；

6）将无量纲指数用于实际故障监测、诊断，当第i种故障劣化程度无量纲指数V(i)大于等于0.6时，即说明第i种故障已严重存在，当机组停车无量纲指数M大于等于0.6，即说明需及时停车检修。

2.根据权利要求1中所述的基于无量纲指数的往复压缩机故障诊断方法，其特征在于所述步骤3）中的不同故障劣化程度无量纲指数计算的数学模型：

V(i)=Πj=1nf(i,j)-N(i,j)F(i,j)-N(i,j)]]>

其中：

V(i)：第i种故障劣化程度无量纲指数；

f(i,j)：第i种故障第j种故障特征值当前值；

N(i,j)：第i种故障第j种故障特征值正常值；

F(i,j)：第i种故障第j种故障特征值报警值；

上述模型定义的故障劣化程度无量纲指数V(i)是一个取值范围在[0，1]之间的无量纲指数，综合考虑了不同故障各种故障特征参数当前值，历史正常值与报警值之间的关系，模型的边界条件为：

（1）f(i,j)-N(i,j)≤0,V(i)=0；

（2）f(i,j)-F(i,j)≥0,V(i)=1。

3.根据权利要求1中所述的基于无量纲指数的往复压缩机故障诊断方法，其特征在于所述步骤4）中的机组停车必要性无量纲指数的数学模型：

M=max{D(i)*V(i)}

其中：

M：表征机组当前运行状态对停车检修要求无量纲特征指数；

D(i)：第i种故障破坏力大小；

V(i)：第i种故障特征明显程度无量纲指数；

由于D(i)、V(i)均是取值范围在[0，1]之间的无量纲指数，M的取值范围也在[0，1]之间，当M=0时可认为机组运行状态良好，无需停车检修；当M≥0.6，即说明需及时停车检修。