多层次光谱分析的空压机油液综合故障诊断方法研究

多层次光谱分析的空压机油液综合故障诊断方法研究王曝\刘志刚2，汪小志2，林卫国3 1沈阳理工大学装备工程学院辽宁沈阳110159 2南昌大学环境与化学工程学院江西南昌330031 3华中农业大学工学院湖北武汉430070通法，并运用多层次线性规划方法对空压机油液故障诊断方法进行优化设计，建立了空压机油液综合故障诊断的多层次优化方法模型。通过对有色金属的氧化磨粒进行的光谱分析，判断了空压机的故障类型和故障程度，实现了空压机的无损检测，为空压机故障诊断方法的研究提供了可靠的理论依据。

A压机是一种广泛用于冶金、矿山和机械制造二I二行业的机械动力设备，由于空压机结构复杂，基金项目：南昌大学博士科研启动经费项目（06301043）；国家自然科学基金青年基金“基于SPC反馈质量特性的农机装备可靠性稳健设计的研究”（51305152）为机械与电子设备及装备自动化检测等。

通信作者：刘志刚，男，1980年生，博士，副教授，主要研究方向为安全信息仿真技术等常会发生故障，尤其磨料磨损和疲劳磨损，而这两种机械故障很难用常规方法进行诊断，给空压机机械故障维修带来很大的麻烦。笔者依据多层次线性规划方法，对空压机油液故障诊断方法进行优化设计，建立了空压机油液综合故障诊断的多层次优化方法模型，并通过光谱分析实现了空压机油液综合故障诊断方法的机械分析，得到了机械故障的光谱图，为空压机故障诊断和维修技术提供了理论。

本栏目编辑陆秋Is 1空压机油液综合故障诊断法空压机常见的机械故障有5种，*常见是磨料磨损和疲劳磨损，因此，应该对其进行实时监测。但空压机结构比较复杂，使用一般的故障诊断方法难以进行诊断。空压机的结构如所示。

空压机复杂结构示意使用多层次光谱分析油液综合故障分析法，实现空压机故障诊断。通常磨料磨损机械故障伴随着磨料的脱落，它是*常见的机械故障，占故障总和的50%左右吒笔者设计的空压机故障检测方案如所示。

如所示，笔者设计的多层次光谱分析检测方案，主要对有色金属的磨粒进行实时检测，通过对支持度、变化率以及预测率的不同层次权重分析，得到光谱分析方案。*终选取Mo、Ca、P等6种金属作为有色金属磨粒检测金属，选取氧化磨粒作为故障检测方案，通过对氧化磨粒的检测可以得到空压机故障的光谱显示。

1.1故障诊断的多层次智能优化方法模型多层次函数由不同的函数组成，并且层次函数的条件符合线性规划，其数学表达式如下：约束条件为层次函数整合，式（1）即可实现多层次函数的线性规划。

v2，vJT上述多层次函数可以写成矩阵的形式。

约束条件为先求解个单层次问题，假设*优值为r/，将*优值的问题转换为假设；值无限逼近层次优化值r，机械故障函数可以写成层次优化值r，函数形式可以写成制。因此可以构造出极小化函数：通过构造出理想点法求解函数*优解，假设机械故障频率函数为两个层次函数：3结语笔者运用多层次优化方法，实现了空压机油液综合故障诊断的无损检测，建立了空压机油液综合故障诊断的多层次优化方法模型，给出了线性规划多层次函数关系式和矩阵。并利用光谱分析原理得到了空压机氧化磨粒的光谱图，为空压机故障诊断和维修技术提供了技术支持。