有关离心压缩机的振动故障研究

有关离心压缩机的振动故障研究

作者：谢东东

来源：《名城绘》2018年第06期

摘要：离心压缩机作为现代机械设备的代表，在各个领域的生产中已经得到了广泛运用。然而在实践中不难发现，机械振动故障的发生已经严重影响到了离心压缩机作用的发挥。因此，离心压缩机机械振动故障问题的处理成为了离心压缩机高效利用的重点内容。 关键词：振动故障；离心压缩机；运行原理

在离心压缩机运转时，随着气体的增加，转子内部的一个名叫叶轮的零件就会运转，气体增加的越多，叶轮旋转的速度就越快。在这期间，气体还会向机械出口运动，提升压缩机内部的压力和动能。如果气体进入到扩压器内，气压就可以替代机械能为机械提供动力。离心压缩机的运行就是如此循环往复的过程。 一、离心压缩机振动故障原因分析

1.转子不平衡。在离心压缩机的制作过程中，可能会出现加工技术水平低或材料质量有问题等多方面的原因，从而使转子分布不对称，转子的质量中心和旋转中心就会产生偏心距。这样就会导致机械在运动过程中加大軸承载荷，从而引发压缩机振动。转子不平衡的原因一般有3种：①设计原因，设计人员可能在设计转子时，忽视了偏心距的存在，没有进行准确测量，导致旋转体几何形状不对称。②材料原因，在制作设备时，许多商家为了谋取最大的利益，往往使用较廉价的原材料，这样的材料耐磨性差，可能导致转子厚度不均匀，存在气孔等现象。③加工原因：在进行生产加工过程中，转子在超负荷状态下运转，就会对机械造成伤害，从而产生振动。

2.油膜振荡。在机械运转过程中，其内部的高速滑动轴承经常会产生油膜振荡的现象，假设是油膜振荡产生的振动，就可以利用转速来进行判定。如果震荡消失转速和起始转速不同的话，那就是油膜振荡故障。其次还可以通过尝试加快机械运转速度来看，如果是油膜振荡产生的故障，那么振动频率是基本一样的。

3.转子不对中。转子不对中和转子不平衡在表面上看不出什么分别，但两者在运行中是两种状态。判定由转子不对中而产生振动故障一般有两种方法：①负荷大小，根据位置不同转子振动的大小也不一样，当负荷降低时，往往转子振动的更加明显。②联轴器同一侧互相垂直的2个方向上，2倍频的相位差是基频的2倍。

4.转子与气峰间的摩擦。在离心压缩机的制作过程中，为了提高压缩机的效率，需要减小叶轮顶间隙和密封间隙，从而控制气体不泄露，但是减小间隙，还会使流体动力激振以及气封与转子产生摩擦现象。一般的摩擦是有两种形式：①局部摩擦，是指转子和气峰在正常运转

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时，由外部因素的干扰，发生了局部碰撞磨损的现象。②大弧度摩擦接触，这种就是在产生局部摩擦后，使原有的振动频率加大而产生的。

5.离心压缩机的旋转脱离及踹振。①离心式压缩机的旋转脱离：在生产过程中，若出现生产问题需要改变离心压缩机的工作任务时，进入压缩机内的气流就会改变叶轮及扩压器的气流方向，气流方向的改变就会导致叶片上产生很多气流旋涡，随着气流漩涡的增加，流动气体的通道面积就会减小，而无去可去的气流就会涌入其他通道中，从而产生振动故障。②离心压缩机的踹振：这种情况是由于机组发生突变失去原有速度后进一步发展而产生的，当离心压缩机内的气流漩涡增加后，压缩机内的压力会突然下降，气流方向改变，从而产生更多的旋涡，所以会造成离心压缩机的踹振。产生离心压缩机的踹振情况是由于压缩机转速突然下降或改变，而原出口的压力却没有变，压缩机内气温增高、分子量减少，机械运转不平稳而产生的。 二、离心压缩机振动故障的处理措施

1.处理措施。①在机械出现了振动故障的情况下，应先检查离心压缩机内的主轴，是否能正常运行。②检查叶轮，检查叶轮是否粘附了树脂，当叶轮粘附了结胶树脂达到3毫米时，就会打破转子的运动平衡状态，增加振动频率。对于这种情况，技术人员应及时清除树脂，还要更换掉发生故障的配件，从而解决振动故障。③在日常的设备维修检查中，一旦发现轴承出现位移现象，就应及时换掉轴承，保证离心压缩机的平稳运行。

2.解决方法。①更换气峰材料，许多离心式压缩机都是铝制的气峰材料，这种气峰材料在设备运转过程中很容易被腐蚀氧化，并且清洗不干净，最终会影响到气峰变形或断裂，从而导致振动故障。所以我们应将铝制气峰材料换为四氟材质的气封，从而避免气峰氧化腐蚀现象而导致的机械振动故障。②及时清理叶轮，离心式压缩机是在高速运转的过程中进行生产的，但是很容易让隔板和叶轮之间产生结疤现象，这就会影响压缩机的进气情况，破坏转子平衡，导致压缩机寿命缩短。因此，工作人员可以提前把水高压雾化，然后在进气口使水分子均匀的进入压缩机，防止出现结疤现象，还可以采用充二氧化碳气体的方式清楚压缩机内部的沙尘以及结疤。③采用波纹管换热器，在压缩机使用前，可以将冷却管取出，换成波纹管换热器，这样能够加大压缩机的进气量及进水量，能从源头上制止结疤现象的产生，还可以提高离心压缩机的换热效果，增加压缩机的使用寿命，避免因外力作用在运行中发生自由膨胀而导致的振动故障。④提高维修人员水平，由于离心压缩机在化工中的重要作用，因此化工企业需在生产过程中配备一组专门维修机械的检修人员，检修维修人员的技术水平一定要高，能够实时监测离心压缩机的工作状态，避免一些设备故障的出现。维修人员可以对操作人员进行简单要求，使操作人员在生产过程中更加规范，还要对日常设备定期进行维修，及时更换有故障的零件，延长离心压缩机的使用寿命。

三、离心压缩机的日常维护措施

对离心压缩机定期监控其振动与位移的范围，通过听音、观察、检测等方法来判断设备的运行是否正常，确保设备在使用中的安全。定期检测离心压缩机的油质，并分析压缩机中各段

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内的压力、转速、温度以及流量等设备参数，以确定压缩机机组的工作点位置，对于偏离正常工作点的机组应进行相应的数据调整。 还要随时监视离心压缩机的振动轴位移情况，还要认真做好观察记录，对于异常情况一定要及时分析和采取相应的调整措施。在对离心压缩机的日常维护中，还应检查机器各部位的防腐与保温工作，观察其是否完好，对于发现破损的地方也应及时的进行修复，并且还要时常 保持离心压缩机设备的清洁卫生。离心压缩机的振动故障是较为常见的，做好离心压缩机的日常维护工作，对改善其故障和提高工作效率都有着很大的益处。 四、结束语

总之，离心压缩机在现代化的工厂生产中，具有不可否认的重要作用，对于离心压缩机在生产过程中出现的振动故障，应该给以及时的故障排除工作。 参考文献：

[1]尚恩清.董友.离心压缩机的振动分析及解决措施[J].风机技术.2011， （04）. [2]陈成敦.离心式压缩机喘振工况的危害与控制[J].机电信息.2011， （18）. （作者单位：广东茂化建集团有限公司）