摘 要:本文針對離心式空壓機(jī)正常運(yùn)行過程中出現(xiàn)因振動現(xiàn)象及出現(xiàn)喘振的現(xiàn)象，從空壓機(jī)結(jié)構(gòu)、工作原理及故障特征進(jìn)行分析，以找到故障原因及影響，并在機(jī)組日常維護(hù)中做好相關(guān)預(yù)防措施。
??????? 關(guān)鍵詞：空壓機(jī)；振動波動；喘振；原因；措施。
??????? 引言
??????? 空分裝置為化工企業(yè)的主要裝置，空壓機(jī)又是空分裝置主要設(shè)備，空壓機(jī)長期穩(wěn)定運(yùn)行，才能確?？辗盅b置為其它工藝系統(tǒng)裝置提供氧氣及氮?dú)?。而振動是壓縮機(jī)的常見故障，當(dāng)振動過大時會影響壓縮機(jī)的可靠運(yùn)行，給生產(chǎn)造成很大的損失，因此保證壓縮機(jī)的安全可靠運(yùn)行，對提高生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)效益有重要的意義。壓縮機(jī)與電機(jī)由剛性聯(lián)軸節(jié)相連接，變速箱中各級齒輪軸與壓縮機(jī)葉輪為同一根軸，軸承的平衡對壓縮機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行至關(guān)重要?？諌簷C(jī)是將經(jīng)自潔式空氣過濾器過濾后的原料空氣，經(jīng)空壓機(jī)壓縮送至預(yù)冷崗位。工作原理：電機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并傳給葉輪，葉輪通過高速旋轉(zhuǎn)將機(jī)械能傳給氣體，使空氣獲得速度能并變?yōu)閴毫δ?。此過程中動平衡和振動的平穩(wěn)起著重要的作用。
??????? 2、流程簡述
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??????? 空氣經(jīng)自潔式空氣過濾器過濾后，除去空氣中大量灰塵和其它機(jī)械雜質(zhì)，進(jìn)入空壓機(jī)中經(jīng)三級壓縮、三級冷卻后，壓力升至0.88MPa，溫度不超過40℃之后，經(jīng)送氣閥送往預(yù)冷機(jī)冷卻。上圖中1是葉輪，使空氣具有很高的速度；2是擴(kuò)壓器部分，在那里將空氣動能轉(zhuǎn)化成勢能；3是中間冷卻器，除去壓縮過程中所產(chǎn)生的熱量，以便于實(shí)現(xiàn)等溫壓縮從而提高壓縮效率；4是不銹鋼絲網(wǎng)制成的的水氣分離器，以除去空氣中的水份。
??????? 離心式壓縮機(jī)振動現(xiàn)象主要包括轉(zhuǎn)子不平衡、對中不良、聯(lián)軸器故障、油膜振蕩等。
??????? 3.1轉(zhuǎn)子的不平衡，旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子由于受到材料質(zhì)量和加工技術(shù)等各方面的影響, 轉(zhuǎn)子上的質(zhì)量分布對中心線不可能絕對地軸對稱, 固此任何一個轉(zhuǎn)子不可能做到絕對平衡, 轉(zhuǎn)子質(zhì)量中心與旋轉(zhuǎn)中心線之間總是有偏心距存在。這就使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時形成周期性的離心力干擾, 在軸承上產(chǎn)生動載荷, 使機(jī)器產(chǎn)生振動。轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的原因有: 設(shè)計問題、材料缺陷、加工與裝配誤差、工藝過程等問題。轉(zhuǎn)子不平衡故障特征是: 在轉(zhuǎn)子徑向測檢的頻譜圖上, 轉(zhuǎn)速頻率成分具有凸出的峰值; 轉(zhuǎn)速頻率的高次諧波值很低,因此反映在時域波形圖上是一個正弦波; 對于普通兩端支撐的轉(zhuǎn)子, 軸向測點(diǎn)上的振值并不明顯。
??????? 3.2轉(zhuǎn)子的對中不良，各轉(zhuǎn)子之間用聯(lián)軸器聯(lián)接傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩，由于機(jī)組的安裝誤差、工作狀態(tài)下熱膨脹、承載后的變形以及機(jī)組基礎(chǔ)的不均勻沉降等，有可能會造成機(jī)組工作時各轉(zhuǎn)子軸線之間產(chǎn)生不對中。不對中將導(dǎo)致軸向、徑向交變力，引起軸向振動和徑向振動，而且振動會隨不對中嚴(yán)重程度的增加而增大。
???????? 3.2.1轉(zhuǎn)子不對中引起的故障及特征
??????? 改變了軸承的油膜壓力, 負(fù)荷較小的軸承可能引起油膜失穩(wěn), 因此, 出現(xiàn)最大振動往往是緊靠聯(lián)軸器兩端的軸承。
??????? 2)不對中引起的振幅與轉(zhuǎn)子的負(fù)荷有關(guān), 隨負(fù)荷的增大而增大, 位置低的軸承振幅比位置高的軸承大, 因?yàn)榈臀惠S承被架空, 油膜穩(wěn)定性下降。
??????? 3)平行不對中主要引起徑向振動, 角不對中主要引起軸向振動。
??????? 4)不對中使聯(lián)軸節(jié)兩側(cè)產(chǎn)生相位差。
??????? 5)從振動頻率上分析, 不同形式的不對中產(chǎn)生不同的頻率。
???????? 3.2.2判斷不對中故障的方法
??????? 1)觀察軸承油膜壓力隨負(fù)荷的變化量, 油膜壓力增大, 意味著軸頸與軸承下半的內(nèi)表面的間隙減小, 反之間隙增大。
??????? 2)測量機(jī)組熱態(tài)時的對中情況。
??????? 3)利用振動信號判斷不對中狀況是目前的常用方法, 即根據(jù)前面介紹的不對中的特征進(jìn)行判斷。往往振動帶有多種因素, 既要測徑向振動和軸動向振動, 也要測相位, 通過多方面的信息, 才能正確判斷。
??????? 3.3聯(lián)軸器故障，聯(lián)軸器安裝有誤、聯(lián)軸器制造不平衡、聯(lián)軸器端面偏差過大、彈性聯(lián)軸器制造精度不夠、銷釘不等重等原因會造成聯(lián)軸器故障。軸瓦間隙偏大、油膜渦動等原因是造成軸承缺陷的主要原因。
??????? 3.4油膜振蕩是高速滑動軸承的一種特有故障, 它是由油膜力產(chǎn)生的自激振動。轉(zhuǎn)子發(fā)生油膜振蕩時輸入的能量很大, 引起轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)零部件的損壞,甚至整個機(jī)組的毀壞, 因此必須深入了解有效防治。
???????? 3.4.1油膜振蕩的特征
??????? 油膜振蕩往往來勢很猛, 瞬時振幅突然升高, 很快發(fā)生局部油膜破裂。引起軸頸與軸瓦間的磨擦,發(fā)生吼叫聲, 嚴(yán)重?fù)p壞軸承和轉(zhuǎn)子。判別是否發(fā)生油膜振蕩是從振動頻率是否接近轉(zhuǎn)速的 1/2, 但必須與動靜磨擦區(qū)分開來, 動靜磨擦也發(fā)生半頻振動。
???????? 3.4.2油膜振蕩的防治措施