基于多源信息融合的往復泵泵閥失效機理及診斷方法研究.pdf

1、往復泵泵閥作為液力端的核心部件，其工作性能的好壞直接影響泵的工作性能和使用壽命。因此，開展對往復泵泵閥的研究工作是十分必要的。通過研究泵閥的損傷機理、故障診斷新方法，對于提高往復泵使用壽命，有十分重要的意義。本文依托國家自然科學基金項目“鉆井泵關鍵部件的損傷機理及診斷技術研究”，開展了對往復泵液力端關鍵部件泵閥的損傷機理和診斷方法研究。
　　本文以BW-250型三缸單作用往復泵為研究對象，利用LabVIEW及DAQ采集助手，連接加

2、速度及位移傳感器，自主開發(fā)了往復泵泵閥運動信號測試和采集系統(tǒng)，能較好的實現在線采集、信號處理和數據存儲等功能，操作簡單，界面友好。泵閥的振動信號中含有泵閥失效的重要信息，試驗通過模擬活塞泄漏、彈簧斷裂和閥盤磨損三類故障，對四個沖次下閥盤正常和故障情況下的加速度和位移信號進行采集分析，運用支持向量機信息融合方法對往復泵泵閥進行故障診斷。通過融合加速度和位移的計算指標（有效值、偏度、裕度）作為特征向量，成功實現了故障模式的識別，與單傳感器診

3、斷效果比較，體現了多源信息融合的優(yōu)勢。最后，利用FLUENT軟件模擬往復泵液力端工作過程中的流場及壁面磨損規(guī)律，并進行試驗驗證，分析易損件的失效機理，為泵閥的使用和設計提供科學依據。
　　以上研究結果表明：本文提出將計算指標作為特征向量診斷泵閥故障準確有效，支持向量機多源信息融合診斷能夠提高診斷的準確率。往復泵泵閥在開啟過程中，閥盤底角處流體流速最大，受到泥漿的沖刷作用最強，密封圈容易被撕裂造成泄漏。缸套磨損主要發(fā)生在上表面近出口