油田用往复压缩机常见故障及在线监测方法探讨

往复压缩机是过程工业中不可或缺的核心装置,在石油、化工等行业有着广泛的应用。由于其结构复杂,出现故障及事故较多,造成巨大的生产损失。油田用往复式压缩机原设计均没有完善的故障诊断系统,对压缩机的安全运行起不到充分的保障。特别是2022年某炼化企业发生的往复式压缩机活塞杆撞缸着火事故,造成了很大的损失和影响。更加体现了往复式压缩机状态监测系统工业应用的紧迫性,胜利油田分公司油气集输总厂针对此问题,在往复式压缩机上增加了在线监测系统,取得了良好效果,本文主要对往复式压缩机的两种常见故障及在线监测方法进行了探讨。

基于逆向工程技术圆柱凸轮机构的CAD/CAM

介绍了圆柱凸轮机构逆向设计与制造的流程和方法。利用三坐标测量机和Pro/E软件为平台实现辅助设计,以Microsoft Visual C++6.0为开发工具,基于Windows平台编制了圆柱凸轮机构设计与制造软件,实现了圆柱凸轮机构的循环图和轮廓设计,并可进行压力角及曲率半径的快速校核和凸轮的运动仿真,生成了直接用于数控机床的刀具NC加工代码,实现了圆柱凸轮机构设计制造一体化。此CAD/CAM系统不仅可用于圆柱凸轮机构的反求设计,亦可简单快捷地实现圆柱凸轮机构的正向设计。文中以圆柱分度凸轮的反求与制造为例详细说明了基于逆向工程技术圆柱凸轮机构的设计与制造方法和流程。

EMD和关联维数在往复压缩机故障诊断中的应用

为准确提取往复压缩机的故障诊断信号,采用EMD和关联维数相结合的方法对往复压缩机进行故障诊断.首先利用EMD方法分解压缩机气阀振动信号,得到若干个固有模态函数分量,然后计算固有模态函数分量的关联维数.应用结果表明:在不同的工作状态下,各固有模态函数分量的关联维数是不同的,可以利用关联维数有效地判断往复压缩机气阀的常见故障,包括阀片缺口、阀片断裂和弹簧损坏等.

基于Pro/E弧面分度凸轮的参数化建模

介绍了基于Pro/E弧面凸轮参数化建模方法。深入探讨了应用Pro/Program进行参数化的方法,并以MicrosoftVisual Basic 6.0为开发工具,Automation GATEWAY(AGW)为桥梁建立了参数驱动界面,实现Pro/E的二次开发。应用此方法实现了弧面分度参数化设计,有效地提高了产品的设计效率。

转子静偏心时异步电机径向力特性分析

针对异步电机转子静偏心时产生的径向力引起的电机振动和噪声问题,通过有限元软件,采用近似解析法和电磁场数值解相结合的方式,对异步电机的径向力的特性进行了分析。首先,通过麦克斯韦应力求解公式推导出了异步电机转子静偏心时主要径向力的阶次和频率分布;然后利用ANSYS有限元软件求解了异步电机转子静偏心时电机气隙磁场的分布情况,最后利用Matlab结合电机径向力计算公式得出了此时电机径向力的分布特性,结合时空傅里叶分解得到了电机转子静偏心时径向力频率、阶次和幅值的分布情况。研究结果表明,该理论算法与有限元算法相结合的计算方式对异步电机转子静偏心时径向电磁力的分布做出了较为准确的分析。

一种螺栓结合部刚度四点等效方法

螺栓结合部是机床结构中应用最普遍的固定结合部之一,直接影响着机床整机性能。应用有限元软件分析机床整机结构性能时,为了保证计算精度,需要精细划分螺栓结合部网格,导致计算规模大、耗时,因此探索简单有效的机床螺栓结合部有限元模型的处理方法具有重要意义。基于实验获取结合面基础特性参数,通过解析方法得到螺栓结合部中每个单元螺栓结合部的六项刚度,然后基于刚度等效原则将每个单元螺栓结合部等效成对称分布的四个弹簧单元,给出了等效弹簧刚度及位置的计算方法,在机床整机结构有限元分析时,以等效弹簧单元代替单元螺栓结合部,直接将其等效刚度代入有限元模型求解,可大大简化有限元计算模型。实验验证该等效方法是可行的。

基于EMD方法对往复式压缩机激励源定位

往复式压缩机的结构复杂,易发生故障的部件较多,振动时产生的激励和响应是非线性、非平稳的.如果利用传统的时域频域分析方法,很难对其进行特征分析,故障诊断工作存在很大的难度.EMD(基于经验模式分解)方法是一种用于分析非平稳信号的信号处理算法.采用EMD方法对往复式压缩机气缸的振动信号进行分解,并对每个IMF分量进行频域分析,找出每个IMF对应的特征.将特征量比较明显的IMF分量与往复式压缩机的振动源相对应,应用于后续的压缩机的故障诊断中.

基于加速度传递函数的结合面参数识别

机床中存在着大量结合面,结合面特性直接影响着机床的整机性能,为了有效的预测和评价机床整机性能,需要研究结面基础特性参数的实验获取方法。提出一种基于加速度传递函数的结合面阻尼参数识别方法,通过加速度传递函数的实部和虚部计算,能有效避开质量矩阵和刚度矩阵求解,为结合面特性测试提供了一种方法。通过实验验证了这种结合面参数识别方法是可行的。