[發(fā)明專利]往復(fù)式空氣壓縮機(jī)的上死點(diǎn)(TDC)確定

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410031177.8
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN103939320A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B.F.霍華德
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜甜;湯春龍

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書中所公開的主題涉及壓縮機(jī)系統(tǒng)。更為具體地說，所述主題涉及壓縮機(jī)系統(tǒng)的診斷。?

背景技術(shù)

用于往復(fù)式空氣壓縮機(jī)的絕大多數(shù)的診斷需要關(guān)于壓縮活塞在壓縮機(jī)氣缸內(nèi)的機(jī)械上死點(diǎn)(TDC)位置的數(shù)據(jù)。關(guān)于所述往復(fù)式空氣壓縮機(jī)的其他數(shù)據(jù)按所述TDC位置數(shù)據(jù)來索引。用于在往復(fù)式空氣壓縮機(jī)上確定此TDC位置的常規(guī)診斷方法需要使壓縮機(jī)斷電(停機(jī))。在使壓縮機(jī)停機(jī)的情況下，刻度盤指示器或液位可以用于確定TDC位置。在確立了TDC的情況下，可以安裝接近探針以觀察曲軸或十字頭上的事件。由接近探針?biāo)^察到的結(jié)構(gòu)可在每輪一次(once-per-turn)或每輪多個(gè)事件基礎(chǔ)(multiple-event-per-turn)或其組合上檢測到。在確定TDC位置并且安裝接近探針之后，可以重新啟動壓縮機(jī)。常規(guī)方法依賴于此接近探針和事件(稱為相位基準(zhǔn)變換器(phase-reference?transducer))以及連接探針與變換器的必要接線，以便針對每個(gè)回轉(zhuǎn)標(biāo)記TDC。壓縮機(jī)和／或曲軸的修改、接線的安裝和部件的驗(yàn)證增加了診斷系統(tǒng)的費(fèi)用。?

另外，在常規(guī)方法中，必須在壓力傳感器和相位基準(zhǔn)變換器上同時(shí)地收集事件數(shù)據(jù)，以使得由相位基準(zhǔn)變換器所標(biāo)記的TDC可以與壓力傳感器準(zhǔn)確地相關(guān)。對這種同時(shí)數(shù)據(jù)收集的需要幾乎排除了數(shù)據(jù)從壓縮機(jī)的無線傳輸，因?yàn)闊o線傳輸難以確保數(shù)據(jù)從多個(gè)點(diǎn)同時(shí)傳輸，特別是在工業(yè)環(huán)境中。?

用于確定往復(fù)式發(fā)動機(jī)的TDC的現(xiàn)有示例性方法包括：將所測?量的事件數(shù)據(jù)與熱力學(xué)模型進(jìn)行比較，或?qū)⑺鶞y量的事件數(shù)據(jù)與模型壓力曲線比(model?pressure?curve?ratio)進(jìn)行比較。在兩種情況下，所述模型包括關(guān)于引擎的預(yù)設(shè)的信息，并且構(gòu)建那些模型需要另外的時(shí)間和資源，例如用于開發(fā)和調(diào)適的時(shí)間和資源。?

發(fā)明內(nèi)容

多個(gè)實(shí)施例包括用于確定往復(fù)式空氣壓縮機(jī)的上死點(diǎn)(TDC)位置的方法。在多個(gè)具體實(shí)施例中，公開一種設(shè)備。所述設(shè)備可以包括：壓力傳感器，其經(jīng)配置以測量壓縮機(jī)氣缸內(nèi)的壓力波動并且將所述壓力波動轉(zhuǎn)換成異步波形；和至少一個(gè)計(jì)算裝置，其與所述壓力傳感器可操作地連接，所述至少一個(gè)計(jì)算裝置經(jīng)配置以：從所述異步波形提取表示活塞在所述壓縮機(jī)氣缸內(nèi)單回轉(zhuǎn)的活塞角度的數(shù)據(jù)組；將表示無效活塞角度的數(shù)據(jù)從所述數(shù)據(jù)組移除以形成提煉數(shù)據(jù)組；根據(jù)所述提煉數(shù)據(jù)組針對所述單回轉(zhuǎn)確定平均活塞角度；并且調(diào)整所述提煉數(shù)據(jù)組以識別所述活塞在所述壓縮機(jī)氣缸內(nèi)的上死點(diǎn)(TDC)位置。?

本發(fā)明的第一方面包括一種設(shè)備，所述設(shè)備具有：壓力傳感器，其經(jīng)配置以測量壓縮機(jī)氣缸內(nèi)的壓力波動并且將所述壓力波動轉(zhuǎn)換成異步波形；和至少一個(gè)計(jì)算裝置，其與所述壓力傳感器可操作地連接，所述至少一個(gè)計(jì)算裝置經(jīng)配置以：從所述異步波形提取表示活塞在所述壓縮機(jī)氣缸內(nèi)單回轉(zhuǎn)的活塞角度的數(shù)據(jù)組；將表示無效活塞角度的數(shù)據(jù)從所述數(shù)據(jù)組移除以形成提煉數(shù)據(jù)組；根據(jù)所述提煉數(shù)據(jù)組針對所述單回轉(zhuǎn)確定平均活塞角度；并且調(diào)整所述提煉數(shù)據(jù)組以識別所述活塞在所述壓縮機(jī)氣缸內(nèi)的上死點(diǎn)(TDC)位置。?

本發(fā)明的第二方面包括一種系統(tǒng)，其具有：至少一個(gè)計(jì)算裝置，其經(jīng)配置以通過執(zhí)行動作來識別活塞在壓縮機(jī)氣缸內(nèi)的上死點(diǎn)(TDC)位置，所述動作包括：獲得指示壓縮機(jī)氣缸內(nèi)的壓力波動的異步波形；從所述異步波形提取表示所述活塞在所述壓縮機(jī)氣缸內(nèi)單回轉(zhuǎn)的活塞角度的數(shù)據(jù)組；將表示無效活塞角度的數(shù)據(jù)從所述數(shù)據(jù)組移除以形成提煉數(shù)據(jù)組；根據(jù)所述提煉數(shù)據(jù)組針對所述單回轉(zhuǎn)確定平?均活塞角度；和調(diào)整所述提煉數(shù)據(jù)組以識別所述活塞在所述壓縮機(jī)氣缸內(nèi)的上死點(diǎn)(TDC)位置。?

本發(fā)明的第三方面包括一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其具有程序代碼，當(dāng)在至少一個(gè)計(jì)算裝置上執(zhí)行時(shí)，所述程序代碼使得所述至少一個(gè)計(jì)算裝置通過執(zhí)行動作來識別活塞在壓縮機(jī)氣缸內(nèi)的上死點(diǎn)(TDC)位置，所述動作包括：獲得指示壓縮機(jī)氣缸內(nèi)的壓力波動的異步波形；從所述異步波形提取表示活塞在所述壓縮機(jī)氣缸內(nèi)單回轉(zhuǎn)的活塞角度的數(shù)據(jù)組；將表示無效活塞角度的數(shù)據(jù)從所述數(shù)據(jù)組移除以形成提煉數(shù)據(jù)組；根據(jù)所述提煉數(shù)據(jù)組針對所述單回轉(zhuǎn)確定平均活塞角度；和調(diào)整所述提煉數(shù)據(jù)組以識別所述活塞在所述壓縮機(jī)氣缸內(nèi)的上死點(diǎn)(TDC)位置。?