气阀故障诊断的实验研究.pdfVIP

2001 年第 2 期 (总第 166 期) 　　　　　　　　　　压缩机技术 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ·3 · 设计研究 文章编号 : (2001) 气阀故障诊断的实验研究 1 2 1 刘卫华 , 郁永章 , 昂海松 ( 1 南京航空航天大学 , 江苏　南京 210016 ; 2 西安交通大学 , 陕西　西安 710049) 摘 　要 : 分别以阀腔平均压力、温度、阀腔脉动压力、气缸盖振动信号为气阀故障诊断信号 , 实验研 究分析对比了这几种信号对气阀几类常见故障的可诊断程度 , 获得几点有益的结论。 关键词 : 气阀 ; 故障诊断 ; 实验研究 中图分类号: TH457 ; TP277 　　文献标识码 : A 　 　　往复压缩机结构复杂 , 产生故障的原因很多 , 还布置了温度计测温套管 , 在进气口布置了温度 要详尽其各类故障诊断尚需大量的工作。在研究的 计 , 同时进行温度测量。测振传感器采用了型号为 基础阶段 , 应抓住主要矛盾 , 从常发故障源出发 , YD - 5 型压电加速度传感器 , 测振点选择在缸盖 逐步深入。在长期的生产实践中 , 人们发现 , 往复 气阀腔顶 , 二次仪表包括 : 电荷放大器、低通滤波 压缩机最常见的故障零部件有气阀、活塞环、填料 器、A/ D 板以及微机 , 如图 1 所示。 函以及一些联接件的摩擦副等 , 其中气阀故障占总 故障数的 60 % 以上[1 ] , 因而将气阀故障的诊断作 为研究的重点是十分自然的。从已有研究成果可得 知[2 ] , 无论是温度、压力信号 , 还是振动信号都 可用于气阀故障的诊断 , 这也可以操作人员依靠手 摸阀温、眼看压力表 , 耳听气阀振动噪声来判断气 阀工作状况的经验中得以证实。但究竟那种信号最 敏感 , 那种方法最直接 ? 并没有人专门研究探讨 , 图 1 　振动信号采集示意图 为此 , 本文通过实验 , 对这 3 种诊断手段进行简要 本文通过在气阀阀片上钻小孔来模拟气阀关闭 的分析、对比 , 为采用适宜的方法诊断气阀故障 , 不严密故障 , 通过改变弹簧个数来模拟弹簧故障 , 建立压缩机在线诊断系统提供基础。 人为断裂阀片来反映阀片断裂故障。 1 　实验装置简介 2 　实验结果分析 实验是在 L - 10/ 8 型空压机上进行的。为测 2 1 　气阀关闭不严 量阀腔内的温度、压力 , 在阀腔上攻出接温度、压 图2 为实测气腔平均温度变化随气阀气密性系 力传感器的螺孔 , 温度、压力传感器分别采用自制 数 Ψ的变化关系。所谓的气密性系数是指小孔的 ( ) 的 PN 结二极管感温元件和自制的固态电阻式元 面积 即泄漏面积 和阀隙面积之比。从图中可以 Δ 件 , 数据采集处理系统采用动态微机系统 , 有关该 清楚地看到, 随小孔面积增加, T 变化增大, 当 系统的具体硬件配置及传感器标 定 , 系统误差修 Ψ= 0 18 时 , 吸气