壓縮空氣泡沫消防車空壓機故障前兆分析

　　消防設備(shèbèi)研究（research)范永忠（上海市消防總隊，上海200051）泡沫(foam)消防車空壓機常發生的故障（fault）如軸承(bearing)點蝕、螺桿(Screw)磨損（零部件失效的一種基本類型）過度等，采用虛擬與現實技術(technology)，基于LabVIEW搭設了一套空壓機振動(vibration)采集系統，并通過分析(Analyse)建立了空壓機的振動模型(model)，將空壓機的振動簡化成簡諧激勵(Excitation)情況下的兩自由度系統的強迫振動，通過。
　　加速度(speed)值度傳感！S數擬采電卡-計算M機圄1空壓機(compressor)振動(vibration)信號(signal)采集(collection)分析(Analyse)系統2振動模型(model)空壓機工作(gōng zuò)時，螺桿(Screw)泵、取力器、發動機（Engine）等旋轉(Rotating)元件(element)因為生產(Produce)、裝配、使用等原因，（軸心）重心都難免會有一定的偏心量，轉動過程(guò chéng)中該偏心量會產生偏心轉動、慣性（inertia)力，這些因素均會產生周期(cycle)性的激勵(Excitation)而導致(cause)空壓機的振動，如圄2所示空壓機旋轉軸一般水平(Level)安置，假設偏心質量(quality)位于旋轉軸截面A處，則作用于A處且相對于旋轉中心的偏心離心(Centrifugal)力如式（1）所示。昆山空壓機是回轉容積式壓縮機，在其中兩個帶有螺旋型齒輪的轉子相互嚙合，使兩個轉子嚙合處體積由大變小，從而將氣體壓縮并排出。
　　當旋轉軸高速(gāo sù)旋轉時，與重力的合力將對軸端形成周期性的簡諧激勵(Excitation)，造成周邊的振動(vibration)方程如式（2）所示。昆山空壓機保養冷卻水通過管道進入空壓機中間冷卻器對一級壓縮排出的氣體進行冷卻降溫，再進入后冷器對排氣進行冷卻，另一路冷卻水進水管道經過主電機上部的兩組換熱器冷卻電機繞組，還有一路對油冷卻器進行冷卻。昆山空壓機維修是更換全部磨損的零件，空壓機轉1000個小時或一年后，要更換濾芯，在多灰塵地區，則更換時間間隔要縮短。濾清器維修時必須停機，檢查壓縮機所有部件，排除壓縮機所有故障。
　　動幅值W為偏心軸轉速(Rotating speed)。昆山空壓機是回轉容積式壓縮機，在其中兩個帶有螺旋型齒輪的轉子相互嚙合，使兩個轉子嚙合處體積由大變小，從而將氣體壓縮并排出。
　　可以看出空壓機(compressor)振動(vibration)的主要頻率(frequency)和軸轉速(Rotating speed)有很大關系，空壓機中由于取力器、螺桿(Screw)泵等部件轉速基本一致，因而振動主頻單一，可以將空壓機的整個振動過程(guò chéng)簡化成簡諧激勵情況(Condition)下的兩自由度系統(system)發生的強迫振動，如圄3所示其中，OT1表示空壓機，OT2表示取力器。
　　圄3的系統振動(vibration)方程如式（3）所示
　　（b）頻譜圖正常空壓機(compressor)振動信號(signal)電mo（濾波）卜時間(time)/s（b）頻譜圖故障前空壓機振動信號簡諧激勵(Excitation)情況下的兩自由度系統的強迫振動。昆山空壓機維修是更換全部磨損的零件，空壓機轉1000個小時或一年后，要更換濾芯，在多灰塵地區，則更換時間間隔要縮短。濾清器維修時必須停機，檢查壓縮機所有部件，排除壓縮機所有故障。