1.本发明属于机械故障诊断技术领域，具体涉及一种往复式压缩机故障诊断可视化方法。
背景技术：
2.往复式压缩机的机体由气缸体和曲轴箱组成，气缸体内的重要工作部件是活塞，曲轴箱内的重要工作部件为曲轴，活塞和曲轴通过连杆、十字头连接。气缸的顶部装有吸气阀和排气阀，吸气阀通过吸气腔与吸气管相连，排气阀通过排气腔与排气管相连。曲轴的主轴与原动机相连，被原动机带动旋转，通过连杆的传动，带动活塞在气缸体内做往复运动，并在吸、排气阀的配合下完成对介质的吸入、压缩和排出。
3.往复式压缩机有压缩、排气、膨胀、吸气4个重要的工作过程，结合图1所示，当活塞自右向左运动时，气缸内气体体积减小，压力增大为压缩机的“压缩”过程；当气体压力增大到一定程度时，排气阀打开，活塞继续向左运动，气体持续排出，直到活塞运动到最左侧为压缩机的“排气”过程；接着，活塞从最左侧向右移动，由于在最左侧位置时气缸存在余隙容积，余隙容积内的气体仍具有较大的压力，在活塞刚离开最左侧位置时吸气阀达不到设计的压力差不能立即打开，余隙容积内的气体体积随着活塞向右移动不断增大，压力不断减小，这是压缩机的“膨胀”过程；活塞继续向右移动，吸气阀达到所需要的压力差开始吸气，直到活塞移动到气缸最右侧，吸气完成，这是压缩机的“吸气”过程。往复式压缩机的工作过程就是这四个过程周而复始循环。
4.在上述4个过程中，气缸内的压力和气体体积是不断变化的。示功图是指在往复式压缩机的一个循环中，气缸内气体动态压力随活塞位移（或气缸内容积）而变化的封闭曲线。图2为理想情况下的往复式压缩机示功图，示功图是往复式压缩机故障诊断的重要工具，通过示功图可以更灵敏、更早期地对气阀泄露、气阀堵塞等可能造成爆炸事故的严重故障进行预警。目前常用的诊断方法有两种：一是人工诊断，测绘正常时间范围内的示功图作为基准，通过人工定时获取实时测绘的示功图与基准相比较，根据经验进行诊断；二是采用机器学习的方法，用大量的已知故障类型的往复式压缩机动态压力数据（动态压力数据是绘制示功图的必要数据）作为原始数据，提取能代表示功图的特征作为训练样本，训练基于示功图的智能识别模型进行诊断。
5.但依据故障机理人工地对往复式压缩机示功图进行诊断不够智能，过多地依赖人的经验，且实时性难以得到保证。而采用一般的机器学习手段进行故障识别不能给出诊断依据，缺乏可信度，人工复核工作量大。
声明：
“往复式压缩机故障诊断可视化方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：中冶有色网
来源：苏州德姆斯信息技术有限公司
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2025年05月16日 ~ 18日 
