离心式压缩机半开式叶轮裂纹故障识别方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103630604103630604A(43)申请公布日2014.03.12(21)申请号201210313309.7(22)申请日2012.08.29(71)申请人沈阳鼓风机集团股份有限公司地址110869辽宁省沈阳市经济技术开发区开发大路16号甲(72)发明人李宏坤王学军杨树华丁健郭斌(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002代理人许宗富(51)Int.Cl.G01N29/04(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称离心式压缩机半开式叶轮裂纹故障识别方法(57)摘要本发明属于设备故障诊断领域，具体的说是一种离心式压缩机半开式叶轮裂纹故障识别方法。本发明通过振动加速度传感器和数据采集设备采集离心式压缩机的振动信号；对测得的离心式压缩机的振动信号进行小波分解，获得特征参数；以采集得到的正常信号提取的特征参数为类比对象，通过预先制定的裂纹判定标准判断离心式压缩机半开式叶轮有无裂纹。本发明研究制定一种新型的离心式压缩机半开式叶轮裂纹故障识别方法，从而解决离心式压缩机半开式叶轮裂纹的动态检测问题，避免由于叶片的裂纹故障而引起的事故发生。CN103630604ACN10364ACN103630604A权利要求书1/1页1.一种离心式压缩机半开式叶轮裂纹故障识别方法，其特征在于，将振动加速度传感器放置在离心式压缩机进口管道与机壳连接部位的最佳测点上，通过数据采集设备采集离心式压缩机壳体的振动加速度信号；对测得的振动加速度信号进行小波分解和信号的重构，得到振动加速度信号的低频部分频谱图，获取基频与叶片通过频率的幅值，将二者的比值作为特征参数；通过预先制定的裂纹判定标准判断离心式压缩机半开式叶轮有无裂纹。2.根据权利要求1所述的离心式压缩机半开式叶轮裂纹故障识别方法，其特征在于，所述最佳测点通过以下方式确定：1）在离心式压缩机进口管道与机壳连接部位的不同位置布置多个振动加速度传感器；2）通过数据采集设备采集各振动加速度传感器的振动加速度信号并进行小波分解，确定振动加速度传感器对叶片裂纹的最佳测点。3.根据权利要求1所述的离心式压缩机半开式叶轮裂纹故障识别方法，其特征在于，所述数据采集具有多输入通道。4.根据权利要求1所述的离心式压缩机半开式叶轮裂纹故障识别方法，其特征在于，所述数据采集设备集成在振动信号数据采集平台上。5.根据权利要求4所述的离心式压缩机半开式叶轮裂纹故障识别方法，其特征在于，所述振动信号数据采集平台实时采集离心式压缩机的振动加速度信号，并通过程序显示。6.根据权利要求1所述的离心式压缩机半开式叶轮裂纹故障识别方法，其特征在于，所述裂纹判定标准为：1）在正常运行工况下，采集最佳测点位置的振动加速度信号，进行小波分析，获取反映压缩机叶片裂纹的特征参数；2）将运行工况下得到的特征参数与1）中得到的无裂纹特征参数数据进行对比，当转频与叶频的幅值比大于0.5时，则可判定为离心式压缩机半开式叶轮存在裂纹故障。2CN103630604A说明书1/4页离心式压缩机半开式叶轮裂纹故障识别方法技术领域[0001]本发明属于设备故障诊断领域，具体的说是一种离心式压缩机半开式叶轮裂纹故障识别方法。背景技术[0002]叶轮是离心式压缩机的关键部件，承受离心力、流体动力、振动、温差、介质等的综合作用。现今叶轮机械正朝着重载化、高速化、轻型化方向发展，使叶片工作长度和工作参数不断提高，工作条件越来越严酷，导致叶片容易发生故障。叶轮裂纹的产生会对整个机组的安全运行带来严重的威胁，甚至导致重大事故的产生。叶片故障严重影响离心式压缩机等相关叶轮机械的经济性和安全运行。如何以相对简单的方法和较高的准确率实现动态无损检测叶片的裂纹故障，是困扰国内外设备故障诊断工程界和学术界的难题。[0003]目前工程中运用的叶片裂纹无损检测方法大多是静态的，主要包括：磁粉探伤、超声波检测等，这些检测方法对检测条件要求十分苛刻，需要逐点扫描，工作量繁重，降低了检测效率，另一个更大的缺点是需要停机检修时才可以进行检测，这对于需要长期连续运行的机组来说无疑会造成巨大的损失。声发射信号检测技术是当前工程中运用比较广泛的新型的动态检测技术，其已被广泛应用于设备的无损检测等领域，但是该种检测技术对于连续高速运转的叶片裂纹动态检测仍然是无能为力。发明内容[0004]针对上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是根据离心式压缩机及其半开式叶轮的结构和工作条件的特点，研究制定一种新型的离心式压缩机半开式叶轮裂纹故障识别方法，从而解决离心式压缩机半开式叶轮裂纹的动态检测问题，避免由于叶片的裂纹故障而引起的事故发生。[0005]