制冷空气压缩机的安装调试维修方案

.引言由于近代科学技术发展的非常迅速，机械装置的自动化程度已经变得非常高，机械装置逐渐复杂化，使得零、组成元件之间的连接变得更加紧密。如果特定的零件发生故障，整个设备都会瘫痪。频繁的故障和过热现象会导致经济上的损失和死伤事故的发生，那么对于大型的设备就更危险了。特别是石油、化学、机械、其他机械设备,往复式压缩机是被使用最多的压缩机,所以,往复式压缩机的故障诊断技术的研究被国内外学者积极地关注。那是另外,往返压缩机的广泛使用,其结构类型是,有很多种尺寸及压力很大的情况也都不同,各自的特别的条件及存在问题,往返压缩机械组成的复杂结构,很多零部件及配件,及各种故障的发生,所以压缩机的各种部件的动作状态监视是很困难的,其故障诊断方法也很多。2.往复式压缩机的工作原理往复运动式压缩机是容积型的压缩机，是将某一容积的气体依次吸入，并增加闭合空间内的静压的压缩机。曲柄沿驱动螺旋桨驱动，驱动活塞，活塞向左右移动。活塞的动向汽缸内的容积有发生改变,活塞向右移动和汽缸容积增加,打开进气阀门,排气阀门关闭,空气被吸入进气过程结束,向左移动的活塞和汽缸容积减少,出口腔举行,进气腔封闭,压缩过程结束。一般情况下，密封在汽缸和活塞之间的间隙，在活塞上，在汽缸内润滑了活络。图1往复式压缩机结构原理图3.往复式压缩机的常见故障及机理根据压缩飞机的故障特性，机械故障是属于机器的热性能障碍的流体的性质，废气不足，压力和温度的差是异常的，主要的原因是煤气阀门的2次分类。活塞环、最后物盒、冷却水、过滤器和故障的其他部分是为了诊断参数的方法,是可以使用的,其他的机械特性属于机械的电力性能故障,主要特点是:声音、振动、过热主要是部件的间隙的变化,结构的裂缝等引起。可以通过震动法来判断。根据统计显示，往返于阀门的故障的60%以上，活塞杆的破损占了重大事故的约25%，所以，可以发现阀门的故障，并可以诊断出压缩机的活塞裂缝的存在。安全的操作肯定是非常重要的。3.1往复式压缩机热力性能的故障及机理一般的往返压缩飞机的热性能不良的种类和原因在表1中得到体现。从长期的生产经验分析，往返压缩机的热破坏的主要原因是堆积物的箱子和气阀等消耗品的损伤。填充箱故障可以减少废气量、压力不均衡的情况。阀门的故障可能会导致压力不平衡，排气温度上升，排量下降。在重大的情况下，连空气汽缸也有可能会有机体的发生。在实际生产过程中，现场操作员经常利用它来做出诊断。表1往复式压缩机热力性能故障类型及起因现象引起故障的可能原因排气量不足气阀泄露、活塞组件泄露、填料漏气、管路连接法兰垫片破损等压力不正常压力表失常、吸气压力低、气阀泄露、油路堵塞、水压不正常等温度正常气缸拉伤、水路故障、填料函故障、形位超差、气阀泄露等3.2往复式压缩机机械功能的故障及机理一般的往复式压缩机机械故障的类型和原因见表2。典型的生产过程中的机械故障包括盘碎片,十字头和活塞杆断裂,断裂的活塞环,汽缸开裂,开裂的气缸盖,曲轴的断裂,破损和变形的连杆,连杆螺栓的断裂,和活塞卡开裂,机身断裂和烧瓦,电动机故障等等。实际的情况说明了，在往复压缩机的故障诊断中，阀门失效的诊断是非常重要的，而活塞杆断裂和裂纹事故也是很常见的。但是运动部件的数量比较多，大部分是机械故障。表2往复式压缩机机械性能故障类型及起因现象引起故障的可能原因异常振动间隙过大、管道气流脉动、联接松动、过度磨损等异常响声活塞故障、间隙超差、联接松动、阀组损坏等过热气缸过热、轴承过热、活塞杆过热、十字头过热等

4.往复式压缩机的常见故障分析4.1压缩机振动故障原因及解决方法4.1.1振动故障压缩器的主要故障是振动的，往返压缩机通过旋转惯性能力、往返惯性力和扭矩引起机械和基础的振动。除了这种机械性运动产生的振动外，活塞压缩机也会间歇性地通气。也有通过空气流的压力脉动来振动管道。如果空气流的搏动频率与空气或管道的固有振动频率保持一致，就会使得管子共振的发生，并且与管道和身体紧密相连，使得这一共振造成不可逆转、不可弥补的结果。即使是在松懈的情况下，严重的时候会使管道炸裂。这些振动问题经常由设计和制造引起。除此之外，由于不适当的布置和操作，往返压缩器可能会引起某种振动问题。频繁发生的振动如下所示：（1）气缸部分振动其原因是，由于汽缸和基本的调整不够，所以汽缸和活塞环受到损坏。在这种情况下，根据技术要求，需要调整汽缸的各种部分之间的间隙和螺栓的力度，这时候就需要交换活塞环或气缸套。在汽缸和缸盖的头部之间，有松动的情况出现，而产生的气缸振动，有必要确认与天然气的安装。气缸缝隙一旦变小，活塞就会在往返运动中撞上阀门。会产生钻孔金属的压音声和振动，要慎重调整气缸的缝隙。活塞或阀门的螺栓和螺母会因松动滑落在汽缸内，产生一种长时间敲击的振动，必须马上停止对机器的检查。装有液体的气缸在气缸内产生剧烈的液体冲击，严重的情况下会破坏汽缸。例如，在液体氨水蒸发器中，许多蒸汽机都使用全天候蒸发。由于蒸发器中液体氨的量过多，压缩机就会立即冷却液体。因此，需要注意蒸发器和压缩机之间的加装气液分离器的设置。当然，有许多引起汽缸振动的理由。例如，由于操作事务，压缩机停止供给水，压缩机会持续运作，阀门、汽缸墙、活塞的温度会急剧上升。在这个时候，如果重新提供水来坑却气缸反而得到不好的结果，使得缸套和活塞的形状变得不平均而出现“抱气缸”的情况，对压缩机的可动部分造成严重的损伤。在操作时必须注意避开那些情况。（2）机体部分振动身体的振动的主要原因如下：没有取得往复惯性和矩量的平衡。不同类型的丝线布局，与惯性的大小不同，有必要综合考虑设计时的平衡。在安装机体的时候，曲调轴的中心线对车身跑道的中心线是垂直的。对称平衡的压缩机主体的主轴承并不是同心，车身的水平度是不满足条件的，可动部件没有紧密连接。机械的振动,在严重的情况下还会使得地脚螺栓、曲轴、连杆等被折断甚至损坏,基础框架或身体受损的可能性也会变大,所以有必要制定严守质量的措施。并且，主轴承缝隙太大，就能引起压缩器主体的振动，由于交叉头滑动和交叉头部的上下滑动的的间隙过大。故障排除的方法是,调整其间的间隙和斜杆头本体之间的适当的添加垫片,隔断吊顶,缩小差距,主轴承壁薄的屋顶板被替换了，主轴承间隙也得到调整等。由于压缩机和马达的结合并不位于中心，而是由于半径方向和轴方向偏远，所以单元振动你必须要慎重修改这个问题，或者用更灵活的搭配来替换。当然，汽缸的振动也可能会引起机体的振动，所以首先需要找出并排除汽缸振动的各种原因。由于压缩机的故障和脆弱的基础产生，基础会下沉，机器的振动会变差，基础也会振动。在压缩器的操作中，基本振动容许值具有以下规定：1、一旋转速度大于400r/min，基本振幅是0.10mm以下的压缩机。2、在200r/min~400r/min的旋转数的压缩机的情况下，基本振幅不可以超过0.15毫米。3、如果速度小于200r/min的压缩机，基本振幅必须达到0.20。4.1.2简单故障解决方法为了便于显示，这里有几个故障原因和解决方法:表3压缩机简单故障解决方法故障原因解决方法1气缸余隙容积过大调整气缸余隙尺寸2吸气阀咬住拆开吸气阀，清洗、修理或更换3排气阀咬住拆开排气阀，清洗、修理或更换4吸、排气阀不严重或活塞阀漏气清洗或更换吸、排气阀；清洗或更换活塞环5排气阀阀座自阀座上跳开拆开排气阀，进行清洗或更换6吸气阀或吸气管通道截面积小清洗过滤器，检查吸气阀和吸气管路的通道面积7排气阀或排气管道面积小检查排气阀和排气管道的通道面积4.2压缩机的气流压力脉动和管道振动分析4.2.1气流压力脉动引起的故障分析除气压共振外，对活塞压缩机的空气流压力动脉外，管线内的压力及速度变动影响了弯道、异径管、控制阀、盲板等，从而产生管线的振动。另外，配管内的压力搏动的波峰和波谷也对阀的切换产生影响，压缩机的变位发生变化，压缩机的消耗功率增加，阀寿命缩短。对以下这些情况情况做了简单的分析：（1）压力脉动引起管道振动不管怎样，只要空气流的方向改变，就会产生对管道的作用，并将脉动空气流的能量转化为管道振动的机械能量。（2）压力脉动引起排气量变化在压缩器的吸入过程中，吸入了汽缸的瓦斯量依赖于吸入结束的压力。吸入管有压力搏动的话，当吸入结束时的压力处于峰值状态时，吸入结束时的压力会上升，吸入气体的量增加，废气量也会增加，结束时变成陷阱状态。减少排气量。（3）压力脉动降低气阀使用寿命阀的寿命缩短的原因是，由于阀门的材料和弹簧不逊色，所以错误的安装位置、弹簧刚性和高度不合适。非常重要的原因是阀门的运作状态不太好，因此吸排气管的空气气压会对阀门的使用寿命造成严重影响。压力搏动可以延缓吸气开关的开闭时间，增加汽缸内的压力，增加气体量。这就是“加压”现象。吸气压力增加是增加施加压力的差别，在阀板上起作用的，阀板与阀座发生激烈冲突。通过提高这种冲击，可以大幅缩短板的耐用年数。阀门的反复开放不仅会增加气阀上的气体产生的能量损失，还增加阀门和阀门板上的下降速度，从而大幅度减少阀门板的服务寿命。另一种可能性是，如果燃气流的脉搏频率与“卡动”的女皇系统的固有振动数相同的话，则阀门板在力的作用下会有共振现象。4.2.2管道压力脉动的消减管道压力脉搏是一种周期性的气流冲击波，降低压力脉搏，是降低压力，降低脉搏幅度。例如，缓冲周期、声过滤器、光栅等。复杂的输油管系统由直管、弯管、缓冲器、油水分离器、冷却器、支撑体等构成，如果气流在管道内存在，则会产生激发力和管线振动。所以，在管道内的煤气的压力搏动的有效控制可以降低管道的振动。降低气体流的脉搏的关键是配管的设计，管线系统的空气柱的固有振动数量和激励频率不一致，因此为了优化管系统，就要充分地计算配管系统的结构。对于气体流量脉搏响应的计算，为了寻求沿着管道的压力变动的分布规则，也应该是必要的，让其在容许范围内。虽然有减少压力脉搏的许多措施，但以下是一般的几种：a气缸、辅助装置、管线的合理配置。b设定缓冲器。c安装孔板。压力脉搏的控制是很复杂的,反复计算和合理的调整,在系统的适当地方的缓冲器、孔板、支管、集管器等正确的组成或系统内的特定的场所,除振弹簧和储能器有必要安排。用于减少或抑制压力脉动的移动器和其它装置。4.2.3管道机械共振的预防压缩水管线的振动，是由于空气气压动和空气柱共振，是由管道的机械振动激励力一致的主频率管系统的传统频率造成的管道的机械共振。管道机械共振可以通过测试方法和计算方法来诊断。测试方法是将管道的固有振动频率测量并与评估的激励频率进行比较的方法。为了计算管道的固有震动数，有必要以支持条件为前提。那个结果，有一定程度的偏差，只作为配管时的依据。管道的共振的方法是,防止压力降低脉搏的方法不同,为了避免机械共振的目的,增加支持,或支持条件加强品质,根据管道,管道的固有振动的频率发生变化。另外，还可以用于确认管道的震动是否为机械性的共振。

5.往复式压缩机常用故障诊断方法5.1小波分析法使用振动信号进行压缩机的故障排除的情况下,机器故障更多的冲击、摩擦、不稳定的运行速度及负荷的变化,根据振动激励，使得产生不稳定的振动信号,另一方面压缩机将被使用。为了结构的复杂性,不同的构成要素包括故障振动信号的特征频率,不同频率范围内分散,并且,构成要素发生故障,其振动信号,往往被其他振动信号及大量的机械噪声压倒。尤其是，当机器在该部件的早期故障被隐藏时，在故障初始状态下，该故障特征信息较弱，并且由于其他部件的操作引起的振动信号和随机噪声可能被浸水。为了改进所提取的信号的信噪比和有效特性信息，通常使用滤波技术、时间区域平均和频谱分析方法。然而,压缩机的被测量的振动信号,信号的滤波器频率不能准确地决定,不能严格按周期性采取样本,信号光谱分布非常广泛,上述信号前处理技术的使用受到限制,不能达到很好的结果，尤其是对不稳定的信号，要对它的特征进行进一步的研究和分析，传统的傅里叶分析是无能为力的,进入小波分析法在非解析信号的局部分析具有其自己的特点，对领域特定的频带宽和时间的信号成分作分析,光谱分析比较强的特征提取功能得到强化,而且小波分析开始被获得的基底函数群可以映射,可以在任意信号的频率范围内取得。根据诊断的目的,被分配到各频率分解序列包括必要的特征频率,频率序列的随机选择,并执行信息的处理,并结合组件故障频率谱做出正确分析诊断。小波分析在高频部分和低频部分、高频率分辨率和低频率分辨率中，将信号分解为高频解析度和低分辨率的两个部分。在小波分解的低频部分中丢失的信息被高频部分获得，下一层的分解可以只分解高级层的低频部分，并且保持高层的高频部分的分解。S--原始信号--第i层次谐波分量在式中，i是被唤醒分组分解层的数量(取正整数)。在原信号s中，最低频率成分fmin，最高频率成分为fmax，令()max，则Sij信号表示的频率范围为。由于装置发生故障，对每个频带的信号的能量产生比较严重的影响，所以各频带信号Sij的能量特性用作构成能够有效地提取故障特征的特征向量的元件。因为原始信号S是随机信号，所以Sij是随机信号，并且使Sij对应于能量Eij,那么公式就有：--第i层次谐波分量的能量--第i层次谐波分量--能量大的时候，Eij通常是很大的值，会对分析会造成一些阻碍。特征向量T可以规化处理。令5.2专家系统分子法国内设备的故障诊断领域,哈尔滨理工大学开发的汽轮发电机组故障诊断专家系统,天津大学开发的轴承故障诊断系统,华中理工大学开发的引擎故障等,几个专家系统正在被开发。作为诊断系统等，在日本的“突阳石油化学有限公司”根据矩阵识别筛选法开发的故障诊断专家系统，适用于全国20多家大中小企业，实现了机器故障诊断的实用化。接着，以旋转机械的故障诊断专家系统为例，对专家系统的整体结构进行了说明。（1）旋转机构故障诊断专家系统总体结构旋转机构故障诊断专家系统整体框架。其实就是一种故障树结构的一种，而诊断过程是基于人工智能矩阵识别的人类和机械的对话进行的。专家系统有6个层次，如下所述。第一层:选择一种方法，即:机器类型和大容量单元名称、驱动器、连接方法、密封装置的设置。该程序可以使用矩阵来决定电机驱动涡轮的使用，原因和与规则有关的故障的选择，电机驱动则与汽轮机有关的故障就可以丢弃，在测试中使用单个的涡电流探测，然后自动删除与轴轨迹有关的规则。第二层:预备诊断和精密诊断结果没有分析的单纯的检查只可以进行预备诊断，如果有影响分析的话，可以单独使用精密的诊断，在预备诊断后也可以进行正确的诊断。初始诊断基于振动的倾向和速度、负载和其他变化的变化，通常难以获得一个或两个可能故障的原因。但是，由于使用了发动机驱动的规则(电源被大幅缩减后的振动)，有可能直接推测出震动与电力相关的问题。第三层:根据从支配性的症状参数决定障碍原因的类别的障碍机制的调查，找到最能确定障碍的原因的支配症状的参数，与特定的种类或障碍的原因相关联。在这个程序中，故障的原因被分类为本身、轴(预压)、转子和支架之间相互作用的电磁力、二摩擦、三流体力、临界点、共振、零件等10个种类还包括其他的原因。第四层:会有各种各样的障碍原因和识别相同的支配性症状的几个种类或者10种故障原因。和频率振动一样，有可能发生10种障碍。选择哪个或者对其进行分类，都要按照规则进行。第五层:故障的原因引起的一次故障原因是特定的信息原因，是故障发生的直接原因。这个项目共编有58个故障一次原因。第六层：因为有障碍，发现障碍的2次原因造成的第2次障碍的原因是设计、制造、安装和保养、操作以及机械的老化等程序的主要原因。预防及管理措施是有必要的。这个程序使得机器和测试的输出状态、障碍的原因、诊断规则报告回答过程、障碍报告印刷功能、用户发现分析很方便,专家系统的持续的改善对完成度实用的应用程序提供了基础。a排气量公式b容积系数公式c级间参数公式d排气温度公式5.3其他故障检测方法（1）遗传算法人工遗传算法是模拟生物进化过程的智慧探索法的一种，这些年应用于机械装置的故障诊断。密封型压缩机是独自的构造，与冷冻机油和制冷剂的长时间接触，一直处于一个高温、高压、湿度的特殊环境，有故障的倾向。压缩机器的机械故障包括阀门故障、电磁场振动、金属摩擦的故障。可使用遗传算法的优化功能来重新组合原始特征参数以产生准确地识别机器参数的特征参数的最佳组合。该算法被相关文献记录过，适用于轴承故障诊断。根据现有的研究，关于冷冻机械的故障诊断的遗传算法的应用被讨论。式中μ1，μ2分别为状态1和状态2下的数学期望；σ1，σ2为标准方差。（2）改进G－P算法目前，一些学者也有使用g-p算法来提取往返机器的症状，所述理论是系统状态所需要的所有动态信息可包含于系统内的任何变量的时间序列中，并从其时刻开始。从序列数据提取高阶元空间的轨迹并恢复。但是，这两个重要参数的嵌入维度和延迟时间的选择也很重要。一般来说，所使用的系统具有固定值饱和法可以导致与事先知识的缺失使得相关联的算法不准确。那个数对噪音响应最激烈，会带来复杂的计算和相关维度的大变动。在此，N是重构相位空间后的向量的数目，且N=n−(m−1)τ，m是嵌入空间的维度，且N是时间序列信号的数据数，τ是时间延迟。取样间间隔Δt的整数倍。如果要将这个正规化，找出没有规模的领域，就存在下一个关系：，即控制参数ε和m获得所确定的相关维d。控制参数ε和m获得所确定的相关维度。

6.往复式压缩机故障诊断应注意的问题这些年，虽然开发了往复式压缩器的故障诊断技术，并实施了新的技术革新，但目前的研究中，往返式压缩机的在线状态监视和故障诊断仍然有很多的缺陷和漏洞。故障诊断用的复式压缩机需要注意以下几点问题：(1)结合小波分析、人工智能理论、其它解析技术，有必要注意不稳定信号的处理。(2)由于障碍监控的精度不高，间接取得的信号有可能会不确定，常常会误诊。(3)要加深对认识理论的研究。例如：燃气阀门的故障诊断、阀门预测的存在、不同类型的裂缝、光谱图的性能特性的长度和方向仍需要详细的研究。(4)活塞杆、曲轴、连杆断裂预测、裂缝诊断的存在等几个典型的故障无法诊断。(5)系统诊断方法是单一的，在专家系统的知识要及时得到补充，开发计算机辅助试验是当务之急。(6)可靠度高的往返式压缩机，专用的新类型的集成电路，价格合适，尤其是长寿生命的往返压缩机的传感器和显示器的开发。(7)确立系统的数理模型是非常困难的，通过振动解析来求出往返压缩机器的故障诊断与特性参数之间的对应关系很复杂，对于这些问题需要紧急解决方案。通过以上分析，可以知道往返压缩机的故障诊断方法仍然是困难的问题。因此，应当使用现有的故障诊断方法来用于研究往返压缩机的故障。

结论本文研究了压缩机的振动障碍，并分析了压力搏动、气柱共鸣、输油管共引起的震动，详细研究了其主要原因，并在理论上进行了分析。通过解析，提出了两种方法，来抑制管系统的压力变动，并调整管系的固有振动数。往复式压缩机的故障诊断方法有很多，它们的特性不同。上述是实现和理解的简单方法的一部分。还有很多方法是在多分量奇异熵、信号时频熵、近似熵的压缩机故障诊断方法的基础上,针对大规模综合直线型性压缩机故障前后的能量变化重新规划计算方法。故障树法、局部投影法等，是指那些在视觉上表示出故障，并有很多人使用于故障诊断的事实。当然，故障诊断也有几种方法比较全面，就像前面提到的小波包分析与粗集理论的结合，小波包分析与神经网络的结合，故障树法可以在很多方面得到应用。检测故障的方法包括有文章中提到的声发射检测外，还有光学检测、入渗和磁颗粒检测、涡流检测、射线检测和超声波检测。

参考文献[1]党露,江志农,冯坤,张藻平,张进杰.往复式压缩机拉缸故障多参数统