一种针对排气阀片漏装及装偏防错的自动检测方法

2021-08-19张南洋

机械工程师 2021年8期

张南洋

（江苏安全技术职业学院机械工程学院，江苏徐州 221000）

0 引言

图1所示为南京某新能源科技有限公司生产的WXH-086压缩机生产工艺流程，市场反馈压缩机返回机中存在静盘排气阀片漏装及漏装的现象，会引起压缩反转和异响。现该企业生产线存在排气阀片漏取防错，但装完压缩机后只能通过目测检查组件的排气阀片是否漏装及装偏，无法通过仪器判定压缩机是否漏装及装偏。针对这一问题，通过研究现有生产线的性能测试台，采取有效的检测方法对装配后的压缩机的静盘排气阀片漏装及装偏进行自动判断。

图1 WXH-086压缩机装配工艺流程

1 WXH-086涡旋式压缩机装配工艺

涡旋压缩机运行平稳、振动小、工作环境噪声小，广泛运用于工业、农业、交通运输、医疗器械、食品包装、纺织等行业和其它需要压缩空气的场合。

它通常是由一个固定的渐开线涡旋盘（静盘）和一个呈偏心回旋平动的渐开线运动涡旋盘（动盘）组成可压缩容积的压缩机，其中静盘固定在机架上，低压气体从静盘开设的吸气口进入工作，随着动盘绕静盘中心作半径很小的平面转动，工作腔相应地扩大或缩小，经压缩的空气最后由静盘中心处的排气孔排出[1]。动静涡盘如图2所示，WXH-086涡旋式压缩机外围为吸入过程, 中间为压缩过程,中心处为排气过程。

图2 动静涡盘

完成该型号涡旋式压缩机装配共需要38个零件，有时会出现排气阀片漏装的现象，目前在企业中针对这一问题的解决办法是通过设计辅助工装，如图3所示。该工装定位可以较好解决排气阀片是否漏装或装偏的问题，但压缩机装配后只能通过目测检查组件的排气阀片是否漏装及装偏，无法通过仪器判定压缩机是否漏装。从涡旋式压缩机的工作原理可知，经压缩的空气最后会由静涡盘中心处的排气孔，经排气阀片排出，如果排气阀片漏装或装偏，延时一定时间后再排气则排气压力必定降低[2]。

图3 排气阀片漏装防错工装

2 漏装排气阀片性能参数的对比试验

WXH-086压缩机性能试验平台是在检测压缩机装配完毕后，为检测其性能参数而专门定制的设备。目前装配车间性能测试工序所测试的项目包括静态转矩测试、排气压力测试、动态转矩测试及吸气流量测试。

在以上研究的基础上，以WXH-086压缩机性能试验平台为试验平台，对装排气阀片的压缩机和没装排气阀片的压缩机进行各项性能参数测试，探索两者试验数据的差异点，进行比对研究。

2.1 排气延时时间对比试验

进行排气压力测试时，设计3组对比试验，分别延长一定时间再排气，检测排气压力下降的差异，检测结果如表1所示。

由表1可知，通过延迟一定时间，安装排气阀片与未装排气阀片在排气压力方面均存在差异。从企业的生产效率角度出发，考虑车间的生产节拍，延时6 s的再排气会造成压缩机流转性能堆积，因而不予考虑。采用延时3 s的方案经验证对生产无明显影响，这3 s是通过试验确定，只有大于3 s才可以识别不排气阀片漏装现象，最终确定每台压缩机检测时间为3 s。

表1 排气压力与延时时间关系

为验证记录数据的准确性，修改性能试验台中部分程序，确定在原有性能检测项上增加延时排气压力一项。程序改为性能测试后对压缩机延时3 s再排气，设备自行检测装有排气阀片的压缩机与未装排气阀片的压缩机排气压力数值，并将检测到结果显示在延时排气压力一栏。

2.2 排气压力对比试验

装排气阀片的压缩机和没装排气阀片的压缩机在达到排气压力时，排气腔的压力会存在差异，通过对比试验寻找区分两者的分界值。

压缩机延时3 s再排气，设备自行检测装有排气阀片的压缩机与未装排气阀片的压缩机排气压力数值，并将检测到结果显示在延时排气压力一栏，试验获取的各训练数据如表2所示。

从表2可知，装有排气阀片的压缩机，排气压力值分布在0.84～0.96 MPa之间，而未装排气阀片的压缩机最大排气压力数值为0.73 MPa，因此，取0.8 MPa作为区分装有排气阀片和未装排气阀片的分界值。

表2 车间性能台试验对比数据 MPa

3 压缩机性能试验台检测方法的研究

如图4所示，排气压力达标后，等待3 s并同时监测排气压力的变化情况，如果在3 s内压力保持在0.8 MPa以上，则判定压缩机性能合格，显示屏延时排气压力一栏会显示设备检测到的数值，否则认为压缩机存在内泄漏，判定性能不合格，则延时排气压力一栏显示NG字样。通过修改触摸屏的PLC程序,改进性能测试平台，实现图4所示功能。