長沙市湘貿(mào)機(jī)電有限公司
Changsha Xiangmao Electromechanical Co., Ltd
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可以看出，由于機(jī)身與閥蓋的質(zhì)量以及剛度與阻尼構(gòu)成的系數(shù)，對(duì)一個(gè)壓縮機(jī)來說可以認(rèn)為是定值，閥蓋的振動(dòng)主要是激振力的響應(yīng)和機(jī)身振動(dòng)而產(chǎn)生的激振二者疊加的結(jié)果。閥蓋所受到的激振力主要是由氣缸內(nèi)氣流脈沖和氣閥在開啟和關(guān)閉時(shí)閥片撞擊升程限制器及閥座引起的，而機(jī)身產(chǎn)生振動(dòng)的主要因素是壓縮機(jī)曲軸連桿機(jī)構(gòu)的不平衡慣性力及扭矩，其振動(dòng)信號(hào)反映在閥蓋處相當(dāng)于信號(hào)處理中的直流信號(hào)，假定在發(fā)生故障時(shí)，壓縮機(jī)的其它部位狀態(tài)正常，由此產(chǎn)生的振動(dòng)時(shí)始終一致的，不會(huì)引起閥蓋振動(dòng)信號(hào)的變化。那么由上式可知，閥蓋振動(dòng)的變化主要是由于所受沖擊力的變化，在引起閥蓋振動(dòng)的諸多因素中，氣流脈動(dòng)以及氣閥開啟和關(guān)閉時(shí)閥片對(duì)閥座和升程限制器的碰撞對(duì)閥蓋的振動(dòng)影響最大，其他因素可以忽略不計(jì)。閥蓋上的振動(dòng)信號(hào)實(shí)際上是由沖擊力引起的沖響應(yīng)信號(hào)和機(jī)身引起的振動(dòng)信號(hào)疊加而成。
壓縮機(jī)參數(shù)：雙缸單作用空氣壓縮機(jī)工作壓力：069MPa排氣量：15m3/min實(shí)際轉(zhuǎn)速：350r/min測試參數(shù)設(shè)置：位移頻率范圍：0500Hz速度頻率范圍：0500Hz加速度頻率范圍：01000Hz，010000Hz測點(diǎn)的位置為垂直排氣閥的方向，測試頻譜的有效值為RMS，窗函數(shù)均選擇漢寧窗。另外為了進(jìn)行對(duì)比，對(duì)排氣口管道的軸向振動(dòng)速度也進(jìn)行了測量，頻率范圍為0500Hz.
測試頻譜分析往復(fù)壓縮機(jī)基頻的計(jì)算f=n/60=350/60=583Hz振動(dòng)位移的分析從頻譜圖上可以明顯看出最大峰值頻率為垂直排氣閥方向的位移頻譜25564Hz，與計(jì)算出的壓縮機(jī)基頻基本一致，是由壓縮機(jī)的機(jī)身振動(dòng)引起的較大幅度的振動(dòng)。
振動(dòng)速度的分析從可以看出，其振動(dòng)的峰值頻率為1170Hz，是壓縮機(jī)基頻的2倍，振動(dòng)能量主要集中在0200Hz.而排氣口處也有類似的現(xiàn)象，從可以看出，其振動(dòng)的峰值頻率為3510Hz，是壓縮機(jī)基頻的4倍，振動(dòng)的能量主要也集中在0200Hz.由垂直排氣閥方向的速度頻譜排氣口軸向的速度頻譜圖垂直排氣閥方向的加速度頻譜（上限頻率1000Hz）垂直排氣閥方向的加速度頻譜（上限頻率10000Hz）此可見，二者的激振力頻率是一致的，都是由氣流脈動(dòng)引起的振動(dòng)。
振動(dòng)加速度的分析<4>從、可以看出當(dāng)加速度的上限頻率為1000Hz時(shí)，其加速度振動(dòng)能量主要集中在0200Hz；當(dāng)上限頻率為10000Hz時(shí)，其加速度振動(dòng)能量主要集中在0200Hz和15002500Hz.這也十分清楚的反映了引起閥蓋振動(dòng)的兩個(gè)激振力的性質(zhì)：由氣流脈動(dòng)沖擊引起的振動(dòng)為低頻振動(dòng)，而由閥片撞擊閥座和升程限制器引起的振動(dòng)為高頻振動(dòng)。
結(jié)論通過對(duì)排氣閥振動(dòng)的位移、速度和加速度的頻域測試可以得出：閥蓋處的振動(dòng)位移反映的是壓縮機(jī)機(jī)身的振動(dòng)，振動(dòng)的速度反映的是氣流脈動(dòng)引起的振動(dòng)，高上限頻率的加速度則可以全面的代表氣流脈動(dòng)和閥片撞擊引起的振動(dòng)。因此，對(duì)往復(fù)壓縮機(jī)氣閥的狀態(tài)監(jiān)測應(yīng)選用高上限頻率的加速度進(jìn)行測試，或者是對(duì)低頻部分和高頻部分進(jìn)行分頻段測試。
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