[发明专利]一种基于模拟示功图的往复压缩机连杆大、小头瓦故障诊断方法

摘要

本发明涉及往复压缩机故障诊断，是一种基于模拟示功图的对往复压缩机连杆大、小头瓦故障诊断方法。该方法基于数值模拟方法，模拟计算往复压缩机实际工作状态下的气缸压力变化规律，绘制模拟示功图，计算活塞受气体压力。根据机组转速、往复运动部件质量计算机组往复惯性力，结合活塞受气体压力计算运动部件整体受力情况，获得十字头销理论换向点与连杆大头瓦受力状态。使用往复压缩机在线监测诊断系统，取得十字头部位冲击振动信号，结合理论的十字头销换向点位置与理论的连杆大头瓦受力状态，对十字头大小头瓦故障进行分析诊断。该方法无需安装动态压力传感器，即可诊断连杆大、小头瓦故障，降低成本，避免开示功孔或安装动态压力传感器的风险。

主权项

一种基于模拟示功图的往复压缩机连杆大、小头瓦故障诊断方法，该方法基于往复压缩机模拟示功图绘制与往复运动质量惯性力计算，求得往复运动部件受力曲线，结合往复压缩机振动监测对连杆大头瓦、小头瓦进行故障分析，其特征在于包括以下步骤：1）获得往复压缩机吸、排气压力，吸气阀弹簧刚度、弹簧预压缩量、阀片位移，排气阀弹簧刚度、弹簧预压缩量、阀片位移、阀片受压面积，往复压缩机气缸余隙容积，活塞面积，活塞杆截面积，曲轴半径，压缩介质，吸气温度，排气温度参数；2）建立往复压缩各过程数学模型；3）通过对数学模型的数值求解，使用迭代修正算法计算气缸内压力变化，绘制气缸模拟示功图，计算活塞受气体力变化规律；4）模拟计算往复压缩机往复惯性力和运动部件整体受力情况，得到模拟的十字头销受力曲线与连杆大头瓦受力曲线；5）使用往复压缩机在线监测诊断系统，获得十字头部位冲击振动信号；6）当模拟的十字头销换向点位置左右10°范围内出现振幅超过15m/s2及以上冲击，即认为连杆小头瓦出现严重磨损，当模拟的连杆大头瓦受力最大点位置左右10°范围内出现振幅超过15m/s2及以上冲击，即认为连杆大头瓦出现严重磨损。