CN111608901A - 一种压缩机的故障诊断系统以及故障诊断装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩机的故障诊断系统以及故障诊断装置，属于压缩机领域。一种压缩机的故障诊断系统，包括：在所述压缩机内腔布置压力传感器；分别在所述压缩机的进气口与出气口布置第一流量传感器与第二流量传感器；在所述压缩机的滤清器的进口与出口分别布置第三流量传感器与第四流量传感器；在所述压缩机的十字头销的端部安装第一振动传感器；在所述压缩机的曲轴的轴承座上安装第二振动传感器；若第四流量传感器与的测量值小于第三流量传感器的测量值，判断为所述滤清器故障。与现有技术相比，本申请的诊断系统与诊断系统能够通过对测量值进行对比分析，得到更具体准确的测量结果。

Description

一种压缩机的故障诊断系统以及故障诊断装置

技术领域

本发明涉及压缩机领域，具体涉及一种压缩机的故障诊断系统以及故障诊断装置。

背景技术

压缩机(compressor)，是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，是制冷方法的心脏。其中，往复式压缩机在工业中的应用十分广泛，因此，对往复式压缩机的运行状态进行监测和故障诊断，研究其故障诊断技术，具有十分重要的安全和经济效益。

往复式压缩机的常见故障主要有两大类：机械性质故障和流体性质故障。机械性质故障是指机械动力性能出现故障，故障的主要原因是运动零件的结构出现裂纹、间隙有变化等。故障的主要表现是机械运动时有异常的震动、发热和响声。流体性质故障是一种机械热力性能故障，该故障具有温差、压力异常、排气量不足的主要特征。

由于压缩机内部气体控制元件与运动部件较多，市场上虽然已经出现多种不同的压缩机故障诊断装置与方法，但是这些方法与方法大都仅仅独立地分析每个传感器的采集数据，不能较为全面地分析、比较采集的数据，因此容易导致误判或漏判。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种压缩机的故障诊断系统以及故障诊断装置，解决现有的诊断系统及装置容易漏判、误判的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种压缩机的故障诊断系统，包括：

在所述压缩机内腔布置的压力传感器；分别在所述压缩机的进气口与出气口布置的第一流量传感器与第二流量传感器；

分别布置于在所述压缩机的滤清器的进口与出口的第三流量传感器与第四流量传感器；

安装在所述压缩机的十字头销的端部的第一振动传感器；

安装在所述压缩机的曲轴的轴承座上的第二振动传感器；

若所述第一流量传感器与第二流量传感器的差值大于N立方米每秒时，判断为内部漏气故障，其中N取0.5～5；

若第四流量传感器与的测量值小于第三流量传感器的测量值，判断为所述滤清器故障；

若所述第一振动传感器测量的振动位移大于M毫米时，判断为所述压缩机的十字头磨损；

若所述第二振动传感器测量的振动位移大于M毫米时，判断为所述压缩机的曲轴轴承磨损；其中M取2～10。

进一步地，在所述压缩机的排气阀的进气口布置第三流量传感器，闭合所述排气阀时，若所述第三流量传感器示数大于0，则进一步判断为所述排气阀漏气。

进一步地，在所述压缩机的内腔中安装气体压力传感器与温度传感器，所述压缩机在工作中，所述压力传感器与温度传感器的示数均超过额定值时，判定所述压缩机的排气阀出现堵塞故障。

一种压缩机的故障诊断装置，包括：底座、第一支撑座、传感器组、第二支撑座与处理器，所述底座水平布置，所述第一支撑座与第二支撑座均竖直布置，且均与所述底座垂直固定连接；所述第一支撑座与第二支撑座之间设有多条水平布置的导轨，每根所述导轨上均设有水平的丝杠，且所述导轨上滑动连接有滑台，所述丝杠的两端分别与所述第一支撑座与第二支撑座转动连接；

所述处理器固定安装在所述底座上，所述传感器组包括第一流量传感器、第二流量传感器、第三流量传感器、第四流量传感器、第一振动传感器与第二振动传感器；

所述第一流量传感器与第二流量传感器分别布置于所述所述压缩机的进气口与出气口；所述第三流量传感器与第四流量传感器分别布置在所述压缩机的滤清器的进口与出口，所述第一振动传感器安装于所述十字头的插销处，所述第二振动传感器安装于所述压缩机的曲轴的轴承座上，所述第一流量传感器、第二流量传感器、第三流量传感器、第四流量传感器、第一振动传感器、第二振动传感器均与处理器电性连接。

进一步地，所述压缩机上开设有多个传感器安装孔，所述第三流量传感器、第四流量传感器、第一振动传感器与第二振动传感器分别通过所述安装孔探入所述压缩机中。

进一步地，在所述压缩机的排气阀的进气口布置有第五流量传感器，所述第五流量传感器与所述处理器电性连接。

进一步地，还包括气体压力传感器与温度传感器，所述气体压力传感器与所述温度传感器安装在所述滑台上，所述气体压力传感器与所述温度传感器的探头均探入所述压缩机内腔中，所述气体压力传感器和所述温度传感器均与所述处理器电性连接。

进一步地，所述底座上安装有引线板，所述引线板延伸至所述压缩机上方，所述引线板内设有贯通的走线槽，所述引线板下端开设有接线孔，所述传感器组包括第一流量传感器、第二流量传感器、第三流量传感器、第四流量传感器、第一振动传感器与第二振动传感器的电线依次穿过所述接线孔和走线槽，再电性耦合在所述处理器上。

本发明的有益效果：

本发明的故障检测方法能够通过对比各温度传感器或振动传感器的数据，做出更具体的判断。

在本发明的诊断装置的使用过程中，可以通过转动丝杠，移动滑台，使得传感器的安装位置对准压缩机的安装孔，从而使各个传感器的安装位置可调，能够适配不同型号尺寸的压缩机。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本申请的压缩机故障诊断装置的立体结构示意图；

图2为本申请的压缩机故障诊断装置的工作状态结构示意图；

图3为本申请的压缩机故障诊断装置的电性连接关系示意图。

图中各标号对应的部件如下：

1、底座；2、第一支撑座；3、导轨；4、丝杠；5、第二支撑座；6、压缩机；7、滑台；8、第一流量传感器；9、第二流量传感器；10、处理器；11、第三流量传感器；12、第四流量传感器；13、第一振动传感器；14、第二振动传感器；15、第五流量传感器；16、气体压力传感器；17、温度传感器；18、引线板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参照图3，一种压缩机的故障诊断系统，包括：在压缩机6内腔布置压力传感器；分别在压缩机6的进气口与出气口布置第一流量传感器8与第二流量传感器9；在压缩机6的滤清器的进口与出口分别布置第三流量传感器11与第四流量传感器12；在压缩机6的十字头销的端部安装第一振动传感器13；在压缩机6的曲轴的轴承座上安装第二振动传感器14；若第一流量传感器8与第二流量传感器9的差值大于N立方米每秒时，判断为内部漏气故障，其中N取0.5～5；若第四流量传感器12与的测量值小于第三流量传感器11的测量值，判断为滤清器故障；若第一振动传感器13测量的振动位移大于M毫米时，判断为压缩机6的十字头磨损；若第二振动传感器14测量的振动位移大于M毫米时，判断为压缩机6的曲轴轴承磨损；其中M取2～10。

具体地说，当第一流量传感器8与第二流量传感器9的差值大于N立方米每秒时，即可推断出，存在部分进气口吸入的气体从压缩机6的其他部位泄露。其中具体泄漏的位置可能是缸体，也可能是排气阀，也可能是压缩机6的填料函。当第四流量传感器12与的测量值小于第三流量传感器11的测量值，可以可以推断出，滤清器的两个端口进出气量不同，即滤清器发生堵塞或开裂漏气，因此能以进一步断定为滤清器故障。

同样地，当第一振动传感器13测量检测到的振动位移，即振幅，过大时，可以推断十字头在传动过程中出现过量磨损。当第二振动传感器14测得的振动位移过大时，说明曲轴的轴承磨损严重，导致了轴向抖动。

也就是说，本发明的故障检测装置能够通过对比各温度传感器17或振动传感器的数据，做出更具体的判断。

进一步地，在压缩机6的排气阀的进气口布置第三流量传感器11，闭合排气阀时，若第三流量传感器11示数大于0，则进一步判断为排气阀漏气。也就是说，当排气阀闭合时，仍然能够检测到排气阀处气体流动，能够断定此时，排气阀产生漏气故障。

进一步地，在压缩机6的内腔中安装气体压力传感器16与温度传感器17，压缩机6在工作中，压力传感器与温度传感器17的示数均超过额定值时，判定压缩机6的排气阀出现堵塞故障。

当压缩机6内压力与气压同时升高，且连续h分钟内均高于额定值时，其中h可以取10～20，可以断定排气阀出现故障。

请参照图1与图2，一种压缩机的故障诊断装置，包括：底座1、第一支撑座2、传感器组、第二支撑座5与处理器10，底座1水平布置，第一支撑座2与第二支撑座5均竖直布置，且均与底座1垂直固定连接；第一支撑座2与第二支撑座5之间设有多条水平布置的导轨3，每根导轨3上均设有水平的丝杠4，且导轨3上滑动连接有滑台7，丝杠4的两端分别与第一支撑座2与第二支撑座5转动连接；处理器10固定安装在底座1上，传感器组包括第一流量传感器8、第二流量传感器9、第三流量传感器11、第四流量传感器12、第一振动传感器13与第二振动传感器14；第一流量传感器8与第二流量传感器9分别布置于压缩机6的进气口与出气口；第三流量传感器11与第四流量传感器12分别布置在压缩机6的滤清器的进口与出口，第一振动传感器13安装于十字头的插销处，第二振动传感器14安装于压缩机6的曲轴的轴承座上，第一流量传感器8、第二流量传感器9、第三流量传感器11、第四流量传感器12、第一振动传感器13、第二振动传感器14均与处理器10电性连接。

具体地说，在进行本故障检测装置的安装时，先将本装置水平布置，并使得导轨3延伸至压缩机6的侧面，再通过转动丝杠4，驱动滑台7沿着导轨3滑动，当滑台7对准压缩机6的安装孔后，停止转动丝杠4，将任一传感器探头装入压缩机6内部，将该传感器位于安装孔外部的部分安装在滑台7上。

也就是说，进行本装置的安装时，可以通过转动丝杠4，移动滑台7，使得传感器的安装位置对准压缩机6的安装孔，从而使各个传感器的安装位置可调，能够适配不同型号尺寸的压缩机6。

进一步地，压缩机6上开设有多个传感器安装孔，第三流量传感器11、第四流量传感器12、第一振动传感器13与第二振动传感器14分别通过安装孔探入压缩机6中。

进一步地，在压缩机6的排气阀的进气口布置有第五流量传感器15，第五流量传感器15与处理器10电性连接，闭合排气阀时，若传感器仍然检测到明显地气体流动，则说明排气阀发生漏气故障。

此外，本装置还包括气体压力传感器16与温度传感器17，气体压力传感器16与温度传感器17安装在滑台7上，气体压力传感器16与温度传感器17的探头均探入压缩机6内腔中，气体压力传感器16和温度传感器17均与处理器10电性连接。诊断过程中，若气体压力传感器16与温度传感器17的示数均大于压缩机6的额定值时，可以断定压缩机6的排气回路中部排气阀产生故障。

进一步地，底座1上安装有引线板18，引线板18延伸至压缩机6上方，引线板18内设有贯通的走线槽，引线板18下端开设有接线孔，传感器组包括第一流量传感器8、第二流量传感器9、第三流量传感器11、第四流量传感器12、第一振动传感器13与第二振动传感器14的电线依次穿过接线孔和走线槽，再电性耦合在处理器10上。

也就是说，操作者可将传感器与处理器10之间的通讯电线插入接线孔中，并沿着走线槽，延伸至处理器10处，再接合在处理器10上。通过此种设置，多个传感器的电线均可以收纳在走线槽中，减少占用外部空间，并且便于维护。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (8)

1.一种压缩机的故障诊断系统，其特征在于，包括：

在所述压缩机(6)内腔布置的压力传感器；分别在所述压缩机(6)的进气口与出气口布置的第一流量传感器(8)与第二流量传感器(9)；

分别布置于在所述压缩机(6)的滤清器的进口与出口的第三流量传感器(11)与第四流量传感器(12)；

安装在所述压缩机(6)的十字头销的端部的第一振动传感器(13)；

安装在所述压缩机(6)的曲轴的轴承座上的第二振动传感器(14)；

若所述第一流量传感器(8)与第二流量传感器(9)的差值大于N立方米每秒时，判断为内部漏气故障，其中N取0.5～5；

若第四流量传感器(12)与的测量值小于第三流量传感器(11)的测量值，判断为所述滤清器故障；

若所述第一振动传感器(13)测量的振动位移大于M毫米时，判断为所述压缩机(6)的十字头磨损；

若所述第二振动传感器(14)测量的振动位移大于M毫米时，判断为所述压缩机(6)的曲轴轴承磨损；其中M取2～10。

2.根据权利要求1所述的压缩机的故障诊断系统，其特征在于，在所述压缩机(6)的排气阀的进气口布置第三流量传感器(11)，闭合所述排气阀时，若所述第三流量传感器(11)示数大于0，则进一步判断为所述排气阀漏气。

3.根据权利要求1所述的压缩机的故障诊断系统，其特征在于，在所述压缩机(6)的内腔中安装气体压力传感器(16)与温度传感器(17)，所述压缩机(6)在工作中，所述压力传感器与温度传感器(17)的示数均超过额定值时，判定所述压缩机(6)的排气阀出现堵塞故障。

4.一种压缩机的故障诊断装置，其特征在于，包括：底座(1)、第一支撑座(2)、传感器组、第二支撑座(5)与处理器(10)，所述底座(1)水平布置，所述第一支撑座(2)与第二支撑座(5)均竖直布置，且均与所述底座(1)垂直固定连接；所述第一支撑座(2)与第二支撑座(5)之间设有多条水平布置的导轨(3)，每根所述导轨(3)上均设有水平的丝杠(4)，且所述导轨(3)上滑动连接有滑台(7)，所述丝杠(4)的两端分别与所述第一支撑座(2)与第二支撑座(5)转动连接；

所述处理器(10)固定安装在所述底座(1)上，所述传感器组包括第一流量传感器(8)、第二流量传感器(9)、第三流量传感器(11)、第四流量传感器(12)、第一振动传感器(13)与第二振动传感器(14)；

所述第一流量传感器(8)与第二流量传感器(9)分别布置于所述所述压缩机(6)的进气口与出气口；所述第三流量传感器(11)与第四流量传感器(12)分别布置在所述压缩机(6)的滤清器的进口与出口，所述第一振动传感器(13)安装于所述十字头的插销处，所述第二振动传感器(14)安装于所述压缩机(6)的曲轴的轴承座上，所述第一流量传感器(8)、第二流量传感器(9)、第三流量传感器(11)、第四流量传感器(12)、第一振动传感器(13)、第二振动传感器(14)均与处理器(10)电性连接。

5.根据权利要求4所述的压缩机的故障诊断装置，其特征在于，所述压缩机(6)上开设有多个传感器安装孔，所述第三流量传感器(11)、第四流量传感器(12)、第一振动传感器(13)与第二振动传感器(14)分别通过所述安装孔探入所述压缩机(6)中。

6.根据权利要求4所述的压缩机的故障诊断装置，其特征在于，在所述压缩机(6)的排气阀的进气口布置有第五流量传感器(15)，所述第五流量传感器(15)与所述处理器(10)电性连接。

7.根据权利要求4所述的压缩机的故障诊断装置，其特征在于，还包括气体压力传感器(16)与温度传感器(17)，所述气体压力传感器(16)与所述温度传感器(17)安装在所述滑台(7)上，所述气体压力传感器(16)与所述温度传感器(17)的探头均探入所述压缩机(6)内腔中，所述气体压力传感器(16)和所述温度传感器(17)均与所述处理器(10)电性连接。

8.根据权利要求4所述的压缩机的故障诊断装置，其特征在于：所述底座(1)上安装有引线板(19)，所述引线板(19)延伸至所述压缩机(6)上方，所述引线板(19)内设有贯通的走线槽，所述引线板(19)下端开设有接线孔，所述传感器组包括第一流量传感器(8)、第二流量传感器(9)、第三流量传感器(11)、第四流量传感器(12)、第一振动传感器(13)与第二振动传感器(14)的电线依次穿过所述接线孔和走线槽，再电性耦合在所述处理器(10)上。

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