1、前言

　　氣閥是往復壓縮機中最關鍵的零部件,這是因為它對壓縮機的效率、功率、排氣量和可靠性有著關鍵性的影響。據統計, 往復壓縮機大約有60%的故障是由氣閥引起的,因此對氣閥進行故障診斷有實際意義。然而往復壓縮機由于其結構復雜性和特殊性,使其在檢測方法上也不能單一化和簡單化。本文通過試驗模擬往復壓縮機進氣閥的漏氣故障,采用常規熱力參數法、示功圖法和振動法對其進行故障診斷。

2、往復壓縮機氣閥性能試驗裝置

　　壓縮機參數:雙缸單作用空氣壓縮機;最大工作壓力: 0.8MPa; 最大排氣量: 1.5m3/min;轉速:500r/min。

　　試驗工況為進氣閥泄漏故障(閥內加高墊片間隙1、2、3mm)及正常4種工作條件下,對應的排氣壓力(表壓)為0.2、0.3、0.35、0.4、0.45和0.5MPa6個工況。

圖1　試驗裝置流程

　　將應變式壓力傳感器采集的氣缸內壓力信號和磁電傳感器采集的氣缸內活塞止點信號通過數據采集卡PCI9112 數模轉換后進入基于LAB2V IEW的示功圖繪制計算軟件,繪制不同狀態下的示功圖。試驗裝置流程如圖1所示。

　　振動測試點選擇: (1)被測進氣閥,用以直接評價其振動情況; (2)遠離飛輪用于固定壓縮機的地腳螺栓,用以評價機組的整體振動情況。首先確定壓縮機振動測試范圍,通過試測發現振動位移信號的頻率主要集中在在0～50Hz頻段。所以選擇50Hz為振動測試范圍并使用壓電式加速度傳感器,窗函數均選擇矩形窗。

3、往復壓縮機氣閥性能試驗結果分析

3. 1、往復壓縮機氣閥常規熱力參數

　　壓縮機運行一段時間后,在出口溫度穩定后,記錄此時排氣溫度的數值,如圖2所示。

圖2　排氣溫度隨漏氣量的變化

　　當泄漏發生時排氣溫度會升高,溫度升幅與氣閥泄漏的嚴重程度有著直接的關系。當排氣溫度升高時,通過噴嘴的氣體質量流量下降,同時進氣閥漏氣會導致壓縮機機械效率下降,因而排出單位質量氣體能耗增加。