往复压缩机运行中的振动噪声会对设备管理人员健康造成不良影响,而卸荷器作为压缩机流量调节执行机构,其动作速度是流量调节精度、冲击振动噪声以及部件寿命的交叉矛盾点。设计了一种流量调节执行机构缓冲液压缸,采用AMESIM软件平台构建了液压缸的仿真模型;以节流孔直径、缓冲活塞直径和缓冲活塞行程为探究关键参数,基于响应曲面法分析了不同参数对执行机构顶出撤回的冲击速度、动作完成时间以及气阀阀片撤回时间等调节性能的影响规律;通过实验验证了分析结果的正确性,为减小压缩机振动降低噪声奠定了理论基础。

往复压缩机的可靠性和安全性是保证石化工业生产的重要指标,在运行时气缸内发生液击现象是往复压缩机设备故障诊断的重要问题。以某装置中循环氢往复压缩机的故障检查为背景,建立了介质气液两相混合时压缩机气缸的热力学模型,分析了造成气缸内部液击的因素及往复压缩机运动学对气缸液击的影响,得到由于积液产生的冲击力与压缩机工作参数之间的关系。从而确定导致积液产生的显著性因素,并给出相应的解决办法。为往复压缩机液击故障诊断提供了快速判断方法。

通过对丁苯装置丁二烯压缩机出口管路的管道气体动力特性和管道结构的分析,找到了管路振动的原因,并采取了可行的消振方法,解决了现场管路振动问题.

针对往复压缩机振动加速度信号的非线性、非平稳等特性,提出一种基于自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和精细复合多尺度散布熵(RCMDE)的往复压缩机轴承故障特征提取方法。采用CEEMDAN方法对信号进行分解时,通过不同的参数组合,可得到不同的IMF分量;计算不同参数条件下重构后的信号的峭度值,选用峭度值最大的一组参数重新对信号进行CEEMDAN分解,并进行信号重构。对重构后的信号进行RCMDE分析,提取故障特征向量,并利用支持向量机(SVM)进行分类识别。将优选参数的CEEMDAN分解方法和原CEEMDAN分解方法进行对比,结果表明优选参数的CEEMDAN分解方法能更好地提取往复压缩机周期冲击性信号,有利于提高故障诊断的精确度。

在往复压缩机的使用过程中,气阀、活塞环、填料环等密封件起到关键的密封作用,保障了压缩气体的稳定。密封件的耐磨程度,决定着泄漏量的大小,也直接关系着产品的性能。近年来,人们对密封件的常用材料——聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK)及其复合材料,进行了深入的摩擦学研究,取得了大量的研究成果。在介绍往复压缩机原理和密封件的基础上,对往复压缩机所用PTFE、PEEK及其复合材料的摩擦学研究进行综述,为今后往复压缩机密封件摩擦学研究提供帮助。

针对往复压缩机故障信号呈现非线性、非平稳等特点,提出了基于精细复合多尺度模糊熵(RCMFE)的往复压缩机轴承间隙故障特征提取方法。在精细复合多尺度熵的基础上,结合模糊熵概念,提出了RCMFE方法,应用其量化信号非线性特性形成故障特征。白噪声和1/f噪声仿真信号分析结果表明:RCMFE熵值对数据长度不敏感,未定义熵出现概率小。以往复压缩机传动机构轴承间隙故障为研究对象,应用RCMFE实现其故障信号特征提取,并与多尺度模糊熵、复合多尺度模糊熵进行对比,该方法特征区分度显著,支持向量机故障识别准确率高于其他方法。

针对往复压缩机异常检测不及时、漏报、误报的问题,提出一种多特征融合的相空间LDA（Latent Dirichlet Allocation）模型的异常检测方法。为了全面描述波形特征,提取往复压缩机正常运行数据和实时运行数据的特征集,对特征集进行预处理后,运用LDA方法计算正常状态和当前状态相空间分布模型,并用JS（Jensen Shannon divergence）距离计算两者差异度,若差异度超过设定值则认为发生故障。实验验证了该方法能有效实现往复压缩机异常检测,并能大幅提前往复压缩机典型故障异常检测报警时间点。

对具有分形特征的复杂非线性时间序列的预测,核心问题表现为初始条件敏感性对系统动力模型的影响,该敏感性又决定了最大预测可信时间;笔者从信息熵角度引入预测可信时间,在对振动时序变分模态分解（Variational Mode Decomposition,VMD）的基础上,分析并提取各主模态多重分形奇异谱形态参数,构造基于相空间重构的KNN（K Nearest Neighbor）预测建模域,以变参数寻优角度建立预测算法;依上述预测算法对2D12往复式压缩机轴承中度磨损故障振动序列提取故障特征分量,多方法对比与误差分析表明,该算法能较准确反映系统状态演化趋势,可作为决策依据并为寿命预测提供有效数据支持。

辽阳石化分公司炼油厂C5101A新氢压缩机在无备台运转期间发现一级排气系统超压,同时安全阀在压力超过设定值 时并未按设定值起跳,情况严重威胁装置安全生产,为了尽快排除故障并消除隐患,必须马上停机检查.通过对故障特征和活塞 沉降系统监控数据的分析,以及专门针对二级气阀、活塞体和气缸内径的拆检测量,最终发现并排除了故障,恢复生产.

对往复压缩机进气阀漏气故障进行模拟，采用热力参数、示功图和振动的方法在不同程度故障工况与正常工况下对压缩机进行现场监测。分析采用这几种方法对进气阀漏气故障的可诊断程度，探索压缩机气阀漏气故障特征提取的有效方法。