[發明專利]基于振動信號的活塞桿松動故障監測方法及系統

有效

• 申請號: 202010612801.9
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111879504B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 侯成剛;李強;張澤天
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01H1/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

1.一種基于振動信號的活塞桿松動故障監測方法，應用于往復壓縮機活塞桿松動故障監測，其特征在于，包括以下步驟：

S1：獲取往復壓縮機的飛輪鍵相信號，以及與飛輪鍵相信號同步采集的十字頭加速度信號；其中，所述十字頭加速度信號為十字頭運動方向的加速度信號；

所述S1中十字頭加速度信號的采集方法為：

在十字頭上安裝加速度計，通過加速度計監測十字頭運動方向加速度，得到十字頭加速度信號；

S2：根據飛輪鍵相信號，將十字頭加速度信號按照往復壓縮機的曲軸轉角區間進行劃分，并將曲軸轉角區間內的十字頭加速度信號從時域信號轉換為角域信號，得到十字頭加速度角域信號；

S3：在曲軸轉角區間內確定十字頭速度換向沖擊區間，計算十字頭速度換向沖擊區間內十字頭加速度角域信號的有效值，得到監測有效值；

所述S3中在曲軸轉角區間內確定十字頭速度換向沖擊區間的具體方法為：設定曲軸轉角區間的起點對應往復壓縮機的活塞運動到上止點位置；確定曲軸轉角區間內[0°，30°]的區間和[180°，210°]的區間為十字頭速度換向沖擊區間；

S4：當監測有效值大于預設閾值時，確定活塞桿發生松動故障；否則，確定活塞桿為正常狀態。

2.根據權利要求1所述的基于振動信號的活塞桿松動故障監測方法，其特征在于，所述加速度計膠封在殼體內部，殼體外表面與十字頭側面固定連接；所述十字頭上設置十字頭固定節點，加速度計的線纜在十字頭固定節點上固定后引出。

3.根據權利要求1所述的基于振動信號的活塞桿松動故障監測方法，其特征在于，所述S1還包括：

通過小波包去趨勢方法對十字頭加速度信號進行預處理。

4.根據權利要求1所述的基于振動信號的活塞桿松動故障監測方法，其特征在于，所述S4中的預設閾值為：預設倍數的標準有效值；其中，標準有效值為活塞桿正常狀態時，十字頭速度換向沖擊區間內十字頭加速度角域信號的有效值。

5.根據權利要求1所述的基于振動信號的活塞桿松動故障監測方法，其特征在于，還包括：

S5：通過活塞桿沉降偏擺位移監測診斷方法進行活塞桿松動故障監測，得到活塞桿的狀態。

6.一種基于振動信號的活塞桿松動故障監測系統，應用于往復壓縮機活塞桿松動故障監測，其特征在于，包括：

信號獲取模塊，用于獲取往復壓縮機的飛輪鍵相信號，以及與飛輪鍵相信號同步采集的十字頭加速度信號；其中，所述十字頭加速度信號為十字頭運動方向的加速度信號；其中，十字頭加速度信號的采集方法為：在十字頭上安裝加速度計，通過加速度計監測十字頭運動方向加速度，得到十字頭加速度信號；

信號轉換模塊，用于根據飛輪鍵相信號，將十字頭加速度信號按照往復壓縮機的曲軸轉角區間進行劃分，并將曲軸轉角區間內的十字頭加速度信號從時域信號轉換為角域信號，得到十字頭加速度角域信號；

監測有效值獲取模塊，用于在曲軸轉角區間內確定十字頭速度換向沖擊區間，具體的，設定曲軸轉角區間的起點對應往復壓縮機的活塞運動到上止點位置；確定曲軸轉角區間內[0°，30°]的區間和[180°，210°]的區間為十字頭速度換向沖擊區間；計算十字頭速度換向沖擊區間內十字頭加速度角域信號的有效值，得到監測有效值；以及

狀態確定模塊，用于當監測有效值大于預設閾值時，確定活塞桿發生松動故障；否則，確定活塞桿為正常狀態。