一种离心压缩机振动故障检测方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种离心压缩机振动故障检测方法和装置。
【背景技术】
[0002]转子是压缩机的主要部件，轴心轨迹作为旋转机械的一个重要的状态特征参量，能简单、直观、形象反映设备的运行状况，它反映了转子的实际运行状况。转子轴心轨迹由转子同一截面互相垂直方向的振动信号合成，可以形象的反应某一时刻轴系的祸动情况，此轴心轨迹图的局限是不能反应出轴心轨迹在一个时间段内的连续变化情况。
[0003]现有技术中，采用一维数字信号处理方法分别分析处理X方向和y方向的振动信号，然后将各个方向分析处理的结果合成转子轴心轨迹。这种特性可总结为采用一维的数字信号处理方法分别处理两个一维的数字信号，然后组成一个二维信号。实际上转子轴心轨迹是一个包含互相垂直方向(如水平方向X和垂直方向y)振动信号的二维信号。在旋转的过程中，转子轴心轨迹并不是固定不变的，现有技术只在二维平面上显示轴心轨迹，不能观察转子轴心轨迹随时间的连续变化情况。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种离心压缩机振动故障检测方法和装置，解决现有技术中不能观察转子轴心轨迹在一个时间段内的连续变化情况的技术问题。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种离心压缩机振动故障检测方法，包括:
[0007]通过安装在离心压缩机轴承位置同一截面互相垂直方向的两个电涡流传感器，同步采集互相垂直的振动信号X(t)和y(t);
[0008]获得预设时间段的振动序列xjt)、x2(t)、x3(t)…xk(t)和yjt)、y2⑴、y3(t)...yk(t)；
[0009]根据所述预设时间段的振动序列，按照时序在X-Υ-Ζ空间内绘制号X⑴和y (t)合成的轴心轨迹，其中，Y轴对应振动信号X (t)，Z轴对应振动信号y (t)，X轴为时间轴t ;
[0010]根据所述轴心轨迹，判断所述离心压缩机的振动故障。
[0011]一种离心压缩机振动故障检测装置，包括:
[0012]采集模块，用于通过安装在离心压缩机轴承位置同一截面互相垂直方向的两个电涡流传感器，同步采集互相垂直的振动信号X(t)和y(t);
[0013]获取模块，用于获得预设时间段的振动序列Xl (t)、x2(t)、x3(t)…xk(t)和yi (t)、y2(t)、y3(t)...yk(t)；
[0014]展示模块，用于根据所述预设时间段的振动序列，按照时序在X-Υ-Ζ空间内绘制X (t)和y (t)合成的轴心轨迹，其中，Y轴对应振动信号X (t)，Z轴对应振动信号y (t)，X轴为时间轴t ；
[0015]判断模块，用于根据时序上的所述轴心轨迹，判断所述离心压缩机的振动故障。
[0016]通过本发明提供的一种离心压缩机振动故障检测方法和装置，通过安装在离心压缩机轴承位置同一截面互相垂直方向的两个电涡流传感器，同步采集互相垂直的振动信号x(t)和y(t)，获得预设时间段的振动序列，根据所述预设时间段的振动序列，按照时序在X-Υ-Ζ空间内绘制号x(t)和y(t)合成的轴心轨迹，根据所述轴心轨迹，判断所述离心压缩机的振动故障。本发明直观的显示了轴心轨迹的变化情况，提高振动故障的检测效率。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本发明实施例的应用场景图；
[0019]图2为本发明实施例提供的一种离心压缩机振动故障检测方法的流程图；
[0020]图3为本发明实施例提供的一种轴心轨迹的示意图；
[0021]图4为本发明实施例提供的振动故障在轴心轨迹上表现的示意图；
[0022]图5为本发明实施例提供的一种离心压缩机振动故障检测装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0024]如图1为本发明实施例的应用场景图，离心压缩机振动故障检测系统包括轴承110、轴承座120、电涡流传感器130、离心压缩机振动故障检测装置140，其中，轴承110为待检测的振动机构，电涡流传感器130为两个，分别设置在轴承110位置同一截面互相垂直方向上，可实时采集轴承在互相垂直两个方向上的位移量。本发明实施例以离心压缩机振动故障检测装置140，介绍一种离心压缩机振动故障检测方法，如图2所示，包括:
[0025]步骤201、通过安装在离心压缩机轴承位置同一截面互相垂直方向的两个电涡流传感器，同步采集互相垂直的振动信号X(t)和y(t);
[0026]步骤202、获得预设时间段的振动序列；
[0027]其中，预设时间段连续采集的x(t)和y(t)的多个数值，例如连续采集10个x(t)和 y (t)的序列分别为 Xi (t)、x2(t)、x3(t)...x10(t)和 y“t)、y2(t)、y3(t)...y10(t)；
[0028]步骤203、根据所述预设时间段的振动序列，按照时序在X-Υ-Ζ空间内绘制号x (t)和y(t)合成的轴心轨迹；
[0029]其中，X-Υ-Ζ空间为三维立体坐标，Y轴对应振动信号x(t)，Z轴对应振动信号y(t)，X轴为时间轴t，绘制出的轴心轨迹如图3所示。
[0030]步骤204、根据时序上的所述轴心轨迹，判断所述离心压缩机的振动故障。
[0031]其中，步骤204具体还可以包括:
[0032]步骤204-1、分别计算典型轴心轨迹的特征向量，所述典型轴心轨迹包括椭圆、内8和倒8 ；
[0033]步骤204-2、根据所述典型轴心轨迹构造神经网络，并进行神经网络训练，以获得网络参数；
[0034]步骤204-3、计算所述轴心轨迹的特征向量；
[0035]步骤204-4、将所述轴心轨迹的特征向量代入神经网络中进行计算，以判断所述轴心轨迹的类型；
[0036]步骤204-5、根据所述轴心轨迹的类型，判断所述离心压缩机的振动故障
[0037]其中，步骤204-5具体可以包括如下几种情况:
[0038]1、当轴心轨迹为椭圆形状时，判断为转子不稳定故障；
[0039]2、当轴心轨迹为倒8形状时，判断为不对中故障；
[0040]3、当轴心轨迹为内8形状时，判断为油膜涡动故障；
[0041]4、当由正常椭圆变大，且长轴和短轴的方向发生改变或椭圆局部变平直或轨迹很乱时，判断为所述离心压缩机中进入了异物。
[0042]本发明实施例中将相位作为转子不平衡响应的一个重要信息，相位的改变意味着转子的不平衡位置发生改变，因此，步骤203之后，还可以包括:
[0043]逐个将轴心轨迹的初始位置点按照时序在X-Υ-Ζ空间连线，以反应振动相位的变化情况(如图3中的轴心轨迹图中的黑色粗线)。相应地，可根据振动相位的变化情况，判断所述离心压缩机的振动故障，具体可以包括:
[0044]判断相位变化是否大于预设阈值；
[0045]当相位变化大于预设阈值时，判断出所述离心压缩机发生不平衡故障。
[0046]例如:对于柔性转子起机过一阶临界前和后要