[發明專利]往復式壓縮機和用于監控其操作的方法

無效

• 申請號: 201110404967.2
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102562559A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: J·W·格蘭特;B·F·霍華德
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;傅永霄

技術領域

本發明大體涉及往復式壓縮機，且更具體地涉及用于監控往復式壓縮機的操作的方法和系統。

背景技術

至少一些已知的往復式壓縮機包括氣缸組件，氣缸組件聯接到壓縮機框架且其包括活塞組件，活塞組件在氣缸蓋內以往復式運動來移動。在排出壓縮氣體到輸出裝置之前，已知的活塞組件壓縮在氣缸蓋內導送的氣體。

已知的壓縮機中的至少一些已知的往復式構件可能經受由于結構疲勞所致的增加的負荷(例如，不對稱的負荷)。久而久之，增加的荷載可能造成在氣缸組件和/或往復式壓縮機的其它構件上的增加的疲勞循環，且可能導致這些構件的過早的失效。而且，沒有適當地安裝的構件在操作期間可能變得松弛。此外，已知的往復式壓縮機可能經受由操作狀態(諸如調制壓力、振動、調制溫度)造成的操作損害和普通的機械磨損。操作損害和增加的荷載的組合可引起對壓縮機的應力，應力造成結構疲勞和/或失效，這可能不利地影響到往復式壓縮機的性能。

至少一些已知的用于監控已知的往復式壓縮機的方法需要手動檢查壓縮機和相關聯的構件。這種檢查可能是昂貴的和/或耗時的。

發明內容

在一個方面，提供一種與往復式裝置一起使用的狀態監控系統。該狀態監控系統包括至少一個壓力傳感器，其構造成傳感往復式裝置內的壓力。至少一個振動傳感器構造成傳感往復式裝置的振動。保護系統通信地聯接到壓力傳感器和振動傳感器。保護系統構造成基于所傳感的往復式裝置內的壓力和所傳感的往復式裝置的振動來計算往復式裝置的剛度值。

在另一方面，提供一種往復式壓縮機。該往復式壓縮機包括：壓縮機框架；曲軸，其定位于壓縮機框架內；和氣缸組件，其聯接到壓縮機框架和曲軸。氣缸組件從壓縮機框架沿著中心線軸線向外延伸。至少一個壓力傳感器構造成傳感往復式壓縮機內的壓力。至少一個振動傳感器構造成傳感往復式壓縮機的振動。保護系統通信地聯接到壓力傳感器和振動傳感器。保護系統構造成基于所傳感的往復式壓縮機內的壓力和所傳感的往復式壓縮機的振動來計算往復式壓縮機的剛度值。

在又一方面，提供一種用于監控往復式壓縮機的狀態的方法。該往復式壓縮機包括聯接到框架的氣缸組件。該方法包括從第一傳感器向保護系統傳輸指示往復式壓縮機的氣缸組件內的壓力的第一監控信號。至少一個第二傳感器向保護系統傳輸指示氣缸組件的振動的至少一個第二監控信號。該保護系統至少部分地基于第一信號和第二信號來計算往復式壓縮機的剛度值。

附圖說明

圖1是示例性往復式壓縮機的局部透視圖。

圖2是圖1中示出的且沿著線2-2所截取的往復式壓縮機的橫截面圖。

圖3是可與圖1中示出的往復式壓縮機一起使用的示例性狀態監控系統的方框圖。

圖4是可與圖3中示出的狀態監控系統一起使用的示例性保護系統的方框圖。

圖5是可與圖3中示出的狀態監控系統一起使用的示例性用戶計算裝置的方框圖。

圖6是可用于監控圖1中示出的往復式壓縮機的示例性方法的流程圖。

圖7和圖8是可用于監控圖1中示出的往復式壓縮機的替代方法的流程圖。

部件列表

10????往復式壓縮機

12????狀態監控系統

14????氣體源

16????輸出組件

18????流體進入導管

20????流體排出導管

22????保護系統

24????傳感器

26????氣缸組件

28????壓縮機框架

30????緊固器組件

32????內表面

34????腔

36????曲軸組件

38????內表面

40????氣缸腔

42????活塞組件

44????曲軸

46????馬達

48????軸線

50????曲柄銷

52????旋轉平面

56????位置傳感器

58????活塞頭

60????活塞桿

62????十字頭

64????連桿

66????第一端

67????第二端

68????中心線軸線

70????活塞體

72????徑向內表面

74????徑向外表面

76????內部的柱形腔