多層次光譜分析的空壓機(jī)油液綜合故障診斷方法研究王曝\劉志剛2，汪小志2，林衛(wèi)國3 1沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院遼寧沈陽110159 2南昌大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院江西南昌330031 3華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院湖北武漢430070通法，并運(yùn)用多層次線性規(guī)劃方法對(duì)空壓機(jī)油液故障診斷方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，建立了空壓機(jī)油液綜合故障診斷的多層次優(yōu)化方法模型。通過對(duì)有色金屬的氧化磨粒進(jìn)行的光譜分析，判斷了空壓機(jī)的故障類型和故障程度，實(shí)現(xiàn)了空壓機(jī)的無損檢測(cè)，為空壓機(jī)故障診斷方法的研究提供了可靠的理論依據(jù)。

　　A壓機(jī)是一種廣泛用于冶金、礦山和機(jī)械制造二I二行業(yè)的機(jī)械動(dòng)力設(shè)備，由于空壓機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，基金項(xiàng)目：南昌大學(xué)博士科研啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（06301043）；國家自然科學(xué)基金青年基金“基于SPC反饋質(zhì)量特性的農(nóng)機(jī)裝備可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)的研究”（51305152）為機(jī)械與電子設(shè)備及裝備自動(dòng)化檢測(cè)等。

　　通信作者：劉志剛，男，1980年生，博士，副教授，主要研究方向?yàn)榘踩畔⒎抡婕夹g(shù)等常會(huì)發(fā)生故障，尤其磨料磨損和疲勞磨損，而這兩種機(jī)械故障很難用常規(guī)方法進(jìn)行診斷，給空壓機(jī)機(jī)械故障維修帶來很大的麻煩。筆者依據(jù)多層次線性規(guī)劃方法，對(duì)空壓機(jī)油液故障診斷方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，建立了空壓機(jī)油液綜合故障診斷的多層次優(yōu)化方法模型，并通過光譜分析實(shí)現(xiàn)了空壓機(jī)油液綜合故障診斷方法的機(jī)械分析，得到了機(jī)械故障的光譜圖，為空壓機(jī)故障診斷和維修技術(shù)提供了理論。

　　本欄目編輯陸秋Is 1空壓機(jī)油液綜合故障診斷法空壓機(jī)常見的機(jī)械故障有5種，*常見是磨料磨損和疲勞磨損，因此，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。但空壓機(jī)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，使用一般的故障診斷方法難以進(jìn)行診斷?？諌簷C(jī)的結(jié)構(gòu)如所示。

　　空壓機(jī)復(fù)雜結(jié)構(gòu)示意使用多層次光譜分析油液綜合故障分析法，實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)故障診斷。通常磨料磨損機(jī)械故障伴隨著磨料的脫落，它是*常見的機(jī)械故障，占故障總和的50%左右吒筆者設(shè)計(jì)的空壓機(jī)故障檢測(cè)方案如所示。

　　如所示，筆者設(shè)計(jì)的多層次光譜分析檢測(cè)方案，主要對(duì)有色金屬的磨粒進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，通過對(duì)支持度、變化率以及預(yù)測(cè)率的不同層次權(quán)重分析，得到光譜分析方案。*終選取Mo、Ca、P等6種金屬作為有色金屬磨粒檢測(cè)金屬，選取氧化磨粒作為故障檢測(cè)方案，通過對(duì)氧化磨粒的檢測(cè)可以得到空壓機(jī)故障的光譜顯示。

　　1.1故障診斷的多層次智能優(yōu)化方法模型多層次函數(shù)由不同的函數(shù)組成，并且層次函數(shù)的條件符合線性規(guī)劃，其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：約束條件為層次函數(shù)整合，式（1）即可實(shí)現(xiàn)多層次函數(shù)的線性規(guī)劃。

　　v2，vJT上述多層次函數(shù)可以寫成矩陣的形式。

　　約束條件為先求解個(gè)單層次問題，假設(shè)*優(yōu)值為r/，將*優(yōu)值的問題轉(zhuǎn)換為假設(shè)；值無限逼近層次優(yōu)化值r，機(jī)械故障函數(shù)可以寫成層次優(yōu)化值r，函數(shù)形式可以寫成制。因此可以構(gòu)造出極小化函數(shù)：通過構(gòu)造出理想點(diǎn)法求解函數(shù)*優(yōu)解，假設(shè)機(jī)械故障頻率函數(shù)為兩個(gè)層次函數(shù)：3結(jié)語筆者運(yùn)用多層次優(yōu)化方法，實(shí)現(xiàn)了空壓機(jī)油液綜合故障診斷的無損檢測(cè)，建立了空壓機(jī)油液綜合故障診斷的多層次優(yōu)化方法模型，給出了線性規(guī)劃多層次函數(shù)關(guān)系式和矩陣。并利用光譜分析原理得到了空壓機(jī)氧化磨粒的光譜圖，為空壓機(jī)故障診斷和維修技術(shù)提供了技術(shù)支持。