张旭东，张进杰，茆志伟

（1.北京化工大学 高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室，北京 100029；2.北京化工大学 压缩机技术国家重点实验室 压缩机健康智能监控中心，北京 100029）

0 引言

往复压缩机被广泛应用于炼油、化工等领域。往复压缩机的结构与旋转机械相比更加复杂，激励源多，易损件多，往复压缩机故障往往由运动部件之间的配合间隙变化、运动部件本身裂纹等原因引起，对压缩机关键部件进行状态监测和故障诊断研究，不仅能够减少经济损失，而且能够避免人员伤亡，具有十分重要的工程意义［1-2］。

活塞杆作为往复压缩机的关键运动部件之一，当发生磨损、撞缸等故障时均会造成活塞杆运动状态的改变。目前，在利用活塞杆进行故障诊断方面，已经开展了较多的研究。李晓博等［3］通过分析活塞杆断裂故障机理，并利用实际的故障案例验证，得到沉降位移信号的峰峰可以作为活塞杆断裂故障的报警或诊断的特征参数；王庆锋等［4］通过提取活塞杆动态能量指数、活塞杆在纵向和轴向上的瞬时运动能量对磨损故障、松动故障与断裂故障进行故障预警；马晋等［5］提出了一种基于X方向、Y方向的活塞杆轴心位置轨迹的故障诊断分析方法，通过定义5种图形和6个特征参数来反映活塞杆的运行状态；XIAO等［6］通过建立动力学模型，分析了活塞杆沉降大小、柔性活塞杆垂直力、气缸压力和曲轴转速对动力响应的影响；ALMASI［7］提出了一种新的具有解决几何非线性、初始杆缺陷、弹塑性变形和动力效应能力的分析方法来评估往复式机械活塞杆中的动态变形以及弹塑性应力和应变；……