基于三次hermite插值lmd方法的往復壓縮機故障診斷技術

陳桂娟，鄒龍慶，賈春雨，付海龍

（1.東北石油大學機械科學與工程學院，黑龍江大慶163318；2.大慶石化公司，黑龍江 大慶163714）

1 引言

往復壓縮機是石油化工企業(yè)廣泛使用的增壓設備，其具有激勵源眾多，部件運動形式多樣等特點，其傳動機構軸承常因加工裝配誤差或磨損出現(xiàn)間隙故障，致使整機狀態(tài)劣化而停機。振動信號富含設備狀態(tài)信息，是故障診斷技術實施的有效途徑。往復壓縮機振動信號具有如下特征：（1） 振動信號呈現(xiàn)強非平穩(wěn)特性；（2） 因激勵源眾多，振動信號為多分量耦合信號。以傅立葉變換為基礎的頻域分析方法，難以對其振動信號進行準確的故障診斷[1]。

英國學者Smith，于2005年提出了一種全新的信號分解方法——局部均值分解（local mean de－composition，lmd）[2]。lmd方法對存在非線性、非平穩(wěn)性的機械設備振動信號具有良好的分析能力，且避免了Hilbert變換產(chǎn)生的邊緣效應及無物理意義的負頻率等問題，現(xiàn)已在軸承等機械設備故障診斷領域得到廣泛應用[3-4]。鑒于往復壓縮機振動信號具有的非平穩(wěn)性和多分量耦合特性，lmd是其振動信號的理想分析方法。

然而，lmd方法是以滑動平均法獲得局部均值和包絡估計的，該方法多次平滑后會產(chǎn)生相位差，導致分解結果失真[5]。三次hermite插值法是一種較為常用的插值曲線構造方法，以其構造局部均值與包絡估計不僅能夠避免滑動平均法存在問題，而且該方法僅要求節(jié)點一階導數(shù)連續(xù)，具有優(yōu)良的保形特性，尤其適合于具有強非平穩(wěn)特性信號的分析。……