舌簧阀片加速寿命实验方法及失效检测技术研究

舌簧阀片是全封闭往复式压缩机的易损部件,其工作稳定性和使用寿命直接决定整机的制冷性能、产品寿命和振动噪声。通过对往复式压缩机运动模型和舌簧阀片力学模型的研究,提出了一种以激励压差和激励频率为加速因子的舌簧阀片加速寿命实验方法,引入阀片升程极大值和极小值来评价加速因子的最佳取值范围,并基于声学诊断方法对实验中阀片的失效进行自动识别。实验验证装置的测试数据表明,正常阀片与失效阀片的声音信号通过集合经验模态分解(EEMD)与样本熵(SampEn)进行失效特征提取,两者的熵值特征向量具有明显的区别。通过欧氏距离对熵值特征向量的相似度进行测度,对加速寿命中阀片的失效进行判定,为舌簧阀片使用寿命的评估提供依据。

全封闭往复式压缩机制造缺陷诊断方法研究

全封闭往复式压缩机作为制冷系统的核心部件,其品质决定了整机系统的能效水平、静音效果和产品寿命。在生产线制造过程中,针对全封闭结构特点难以识别缺陷产品的短板问题,本文提出了一种基于壳体振动信号的压缩机制造缺陷诊断方法。首先通过集合经验模态分解(EEMD)对振动信号进行频谱分解,再利用多尺度样本熵(MSE)来表征不同尺度下各模态分量的复杂度并以此作为特征向量,最后利用支持向量机(SVM)完成制造缺陷的分类。实验结果表明,本文所提诊断方法能准确实现典型制造缺陷的识别与分类,为全封闭往复式压缩机制造缺陷的在线检测提供了相关理论与检测依据。

基于流固耦合模型的制冷压缩机排气回流研究

排气回流对往复式制冷压缩机能效具有重要影响。排气回流因排气阀片运动与气体流场相互作用而产生,因其位置、速度、流场等因素,难以对其进行准确测量。本文建立了制冷压缩机流固耦合模型,对阀片运动和制冷工质在压缩机内的循环过程进行数值模拟,并通过实验平台验证了模型的准确性。基于流固耦合模型,研究了不同压缩比、不同转速和不同限位器高度下排气回流的变化规律,对排气回流流量进行了定量求解。仿真结果表明,压缩比越大排气质量流量越大,限位器高度越高排气回流量越大,此外,转速变化对压缩机排气回流影响较大。运用流固耦合模型,结合阀片动态特性,分析流量、流速变化,为制冷压缩机优化提供了新思路。

基于生成对抗网络的热泵系统故障诊断数据集扩充方法研究

随着深度学习的发展,越来越多的热泵系统故障诊断方法引入深度学习技术并取得了较好的效果。基于深度学习的故障诊断技术需要依赖大量带有标记的故障数据,而现实中这类数据获取较为困难,这限制了智能诊断技术的应用。针对这一问题,本文提出利用生成对抗网络(GAN)学习故障数据的分布,并生成更多的标记数据,实现故障数据集的扩充。针对热泵系统运行数据结构复杂且不同故障间差异小给模型学习带来较大困难这一问题,本文提出利用热泵系统基准模型将运行数据转化为残差数据并作为训练数据,降低数据复杂度,增加差异性。利用MMD指标和1-NN指标对生成的数据进行分析,发现生成数据分布和真实数据接近,且利用残差数据训练的GAN模型质量更高。利用故障诊断方法对引入不同比例生成数据的模型训练结果进行分析,发现生成数据的引入可以提高数据量不足条件下的故障诊断精度。实验结果表明,基于GAN的数据扩充方法可有效降低智能诊断对标记数据的依赖,是一种应用前景广阔的技术。

制冷剂溶解性对连杆轴承润滑特性的影响研究

制冷压缩机中实际的润滑环境为非纯油状态下的混合润滑,制冷剂溶解于润滑油会导致压缩机连杆轴承的润滑性能下降,目前尚未对其展开深入研究。以制冷剂R600a/矿物油Azmol混合液相为润滑介质,建立基于制冷剂溶解度的润滑模型,研究不同负荷工况下溶解度对小型制冷压缩机连杆轴承润滑特性的影响规律。研究结果表明:在不同工况下,考虑溶解度影响后,轴承最小油膜厚度最大减小18.51%,最大油膜压力最大增加7.08%,摩擦功耗最大下降19.90%,端泄流量最大增加29.62%。该溶解度润滑模型为小型制冷压缩机连杆轴承摩擦副的失效机理分析提供了新的思路,对压缩机过负荷工况设计、轴承间隙及环境温度控制具有重要的指导意义。