螺杆压缩机振动故障诊断与分析
大型工艺螺杆压缩机振动分析及解决措施
大型工艺螺杆压缩机振动分析及解决措施作者：杨士栋来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第02期摘要：本文针对大型工艺螺杆压缩机在出厂试车实验过程中存在震动现象的发生原因进行简要分析，并提出针对问题发生原因提出几点解决措施，以期为大型工艺螺旋杆压缩机振动问题的有效解决提供参考依据。
关键词：大型工艺螺杆压缩机；震动；解决措施随着科学技术水平的提升，螺杆压缩机各项性能均显著提升，但是由于发展时间较短，在检修维护问题上还存在很多的不足之处，而螺杆压缩机振动不仅会造成严重事故，严重时也会造成人员伤亡现象的发生，因此，有效解决大型工艺螺杆压缩机出现的振动问题具有重要的社会意义。
1 大型工艺螺杆压缩机螺杆压缩机作为容积式压缩机的一种，与往复式压缩机的工作原理相同，都是通过一对相互啮合并按照一定传动比进行反向旋转的阴阳转子在旋转时，所产生具有周期性的变化实现吸入、压缩、介质排出的过程。
螺杆压缩机的吸气口和排气口虽然在表面来看是处在对角线的位置，但是进排气方位的实际却是上进上排方式，基于此，螺旋压缩机的螺杆长度、外形、排气口形状是决定螺杆压缩机压力的直接因素。
2 螺杆压缩机振动原因分析在现场对三台存在振动问题的火炬气回收螺杆压缩机进行振动测试与分析，发现压缩机入口端轴的水平方向的振动频率烈度最大，最大值为11.9mm/s，停机值在11.2mm/s左右，而根据机组正常标准是振动烈度的运行限制在7.1mm/s，停机值为11.2mm/s，本机组属于严重超标状态，如不能及时、有效解决，不仅会使机组运行存在安全问题，也会大幅度降低机组使用寿命。
因此，本文对螺杆压缩机振动原因通过振动频谱分析可知，机组转速频率的4倍频分量为199Hz，而电机的工作转频较小。
螺杆式压缩机运行和啮合过程与齿轮传动相类似，基于此季，根据齿轮的振动特征对螺杆压缩机振动情况进行类比分析可知，振动频率主要是由4倍频为阴阳转子的啮合频率，而螺杆压缩机的阴、阳转子啮合不良都会就有可能导致4倍频分量过大，使机组产生振动现象。
空压机振动异常故障检测与分析
空压机振动异常故障检测与分析摘要：用频谱分析法对螺杆式空压机振动故障进行了分析，通过分析发现螺杆频率正常，而左侧星轮频谱异常。
进一步分析发现，左侧星轮的频域是以五分之一星轮转动频率为基频的高次谐频，确是星轮支撑轴松动造成的振动故障。
因此提出了重新加固松动支撑，更换磨损轴承和润滑油的解决措施，采取措施后振动消失，声音正常，此研究具有一定的科学性，能够为现场提供指导。
关键词：空压机；振动异常；检测引言：在现代煤炭生产过程中，压缩空气是重要的原动力之一，可以驱动凿岩机和风镐等设备。
在高瓦斯矿井或者有煤尘爆炸危险的矿井中，使用压缩空气比使用电力更加安全。
空气压缩机是能够压缩空气。
增加空气动力的主要机械装置。
空压机的正常运行对于煤炭的生产有着非常重要的意义，因此可靠的空压机故障检测研究十分有必要。
频谱特征是动态信号的主要特征之一，频谱分析就是对动态信号进行频域分析，绘制曲线，从而分析动态信号的状态。
频谱分析可以作为振动故障检测的重要手段之一。
1 螺杆式空压机的性能介绍英格索兰螺杆式空压机主要由电机、齿轮、轴承座、螺杆等部分组成。
螺杆空压机是容积式气体压缩机，由相互齿合的转子(即螺杆)、机壳以及适当配置在两端的进排气口组成压缩气体的工作腔，通过减小工作容积来提高气体压力。
转子在旋转过程中，阴阳转子赤连接不断地向对方齿槽中填塞、工作腔的容积不断减小，工作腔的齿槽也不断向排气端推进，当压缩容积与排气口相通时．气体以达到预定的压力而排出。
气体的吸入过程跟压缩过程一样也是连续不断的，因为机器的转速很高，吸排气可以看成是无动脉的，因此，在一般情况下螺杆空压机可以省去一个体积很大的储气罐。
2 螺杆空压机故障现象的初步诊断在对空压机的例行检查中，发现四个测点垂直方向振动值较高，而空压机外部各部位的连接螺栓都比较紧固，没有松动现象；混凝土基础(钢结构整体座架)无显著松动，电机轴承温度、压缩机轴承温度都在正常范围。
因此，初步怀疑造成风机振动较大的原因在压缩机机壳内部。
螺杆空气压缩机常见故障及分析
螺杆空气压缩机常见故障及分析螺杆式空气压缩机在使用过程中由于维护保养不及时或操作不当、环境因素等原因，经常发生故障，本文小德针对螺杆空压机现场实际使用中出现的各种故障进行了归纳总结，重点分析了故障产生的原因及处理方法，为现场维修人员提供参考。
螺杆式空压机具有结构简单、体积小、重量轻的特点，其排气连续、排气脉动小、振动小、对安装基础要求低;易损件少、使用及维修方便;结构紧凑、稳定性好、运转可靠、寿命长等许多优点，越来越广泛地应用于矿山行业，成为矿山井下生产中提供压缩空气气源的主要设备之一。
螺杆式空压机九大常见故障分析-1、压缩机机头出口温度或排气温度高温升过高是螺杆式空压机运行过程中常见故障，螺杆式空压机常期在高温下运行，会严重影响机器的排气量及使用寿命。
温升过高时，会发生高温关停机故障。
原因有：● 温度传感器故障。
温度传感器发生故障，会引起PLC误报温度过高，引起停机。
● 环境温度因素。
螺杆式空压机机头出温度一般设定在110℃左右，而机头出口温度等于环境温度加上60℃。
坑下通风环境较差，多数温度过高均由此引起。
● 温控阀故障。
温控阀在压缩机冷起动时，可使油绕过冷却器直接喷入主机头，加速油温上升，防止压缩机内结露，在压缩机正常运行后，可根据油温调节流经冷却器和傍路的油量比例，控制喷油温度。
若温控阀损坏或是动作不灵敏，会使大量高温油不经冷却器直接循环进入主机头，造成主机温度高。
● 油过滤器故障。
油过滤器用于过滤油路中的灰尘及杂质，使用一段时间后容易堵塞，堵塞后造成回油不畅引起主机温度高。
(经常出现在加载瞬间)● 断油阀故障。
断油阀是通过贮气罐气压控制其往复运动喷油，若发生故障引起油路不畅，引起油温高;杂物堵塞油路或控制气路，造成断油阀关闭不喷油，也会引起主机头因缺油或油少散热不良引起温度高。
● 润滑油量不足，油冷却器脏，堵塞，都会引起温度过高。
● 冷却风扇发生故障，风冷却器阻塞，排风阻力过大，造成散热差引起温度高。
螺杆空压机常见故障及维修方法
螺杆空压机常见故障及维修方法问题，详细介绍螺杆空压机常见故障及其维修方法。
第一步：了解螺杆空压机工作原理和结构在介绍螺杆空压机的常见故障及维修方法之前，我们首先需要了解螺杆空压机的工作原理和结构。
螺杆空压机是一种通过两个螺杆的相互啮合来压缩气体的设备。
其中，一个螺杆称为主动螺杆，另一个螺杆称为从动螺杆。
主动螺杆通过电机转动驱动从动螺杆，使其相互啮合，并通过减少体积的方式来压缩气体。
螺杆空压机通常由压缩机头、电机、空气滤清器、冷却器和控制系统等部件组成。
了解了螺杆空压机的工作原理和结构之后，我们可以更好地理解螺杆空压机的常见故障及其维修方法。
第二步：列举螺杆空压机常见故障螺杆空压机常见的故障有很多种，下面列举其中一些常见的故障情况：1. 压缩机运行温度过高：螺杆空压机长时间运行后，压缩机运行温度过高会导致机器自动停机。
这可能是由于压缩机内部油液不足，或者冷却器散热不良导致的。
2. 压缩机运转时噪音过大：螺杆空压机运行时，如果出现异常噪音，可能是由于螺杆和轴承磨损、轴承润滑不良等原因导致的。
3. 压缩机震动：螺杆空压机运转时，如果出现震动，可能是由于螺杆轴承松动、螺杆不平衡或者传动带故障导致的。
4. 油液污染：螺杆空压机的油液污染问题很常见，主要是由于粉尘、污垢和水分等杂质进入油液引起的，这会影响螺杆空压机的正常运行。
5. 油液泄漏：螺杆空压机的油液泄漏问题也比较常见，可能是由于密封件老化、磨损或者管路连接不良等原因导致的。
第三步：介绍螺杆空压机常见故障的维修方法针对螺杆空压机的常见故障，我们可以采取一些相应的维修方法进行处理，下面介绍一些常见故障的维修方法：1. 压缩机运行温度过高的维修方法：首先检查油液是否充足，如果不足需要及时添加。
其次，检查冷却器是否正常运行，如果不正常需要检修或更换。
2. 压缩机运转时噪音过大的维修方法：可以检查螺杆和轴承是否磨损，如果磨损需要及时更换；同时，注意检查螺杆轴承的润滑情况，保持润滑良好。
螺杆压缩机振动原因分析
螺杆压缩机振动原因分析1前言螺杆压缩机是一种容积型、回转式压缩机,它具有许多活塞压缩机无法比拟的优点。
近年来,随着转子齿型和其它结构的不断改进,各方面性能在逐步提高,机型种类也在不断增多,容量范围和使用范围也越来越大,特别是在中型制冷装置上,是取代活塞压缩机具有发展前景的一种机型。
但是,由于螺杆压缩机作为一种新型的压缩机,在检修维护保养方面,还缺乏成熟的经验与资料。
笔者结合这几年来在螺杆机的维护保养方面的工作经验和实践,就螺杆制冷压缩机在使用过程发生的振动问题,进行分析,找出解决振动的方法,从一个侧面为搞好螺杆压缩机的维护保养进行了探讨。
2问题的提出该螺杆压缩机组用于江苏金浦集团钟山化工有限公司冷冻装置,为双螺杆式,机组型号为LG20A200Z,由武汉冷冻机厂生产制造,主要技术指标见表1。
螺杆机自投入运行以来一直运行平稳,但前一段时间,压缩机出现振动情况,而且随着时间推移,机组振动的幅度也越来越大,不但严重影响到机组的正常运行,而且还多次由于振动造成有关管路脱焊,从而造成跑氨事故的发生,已直接危及到整套装置的正常运行和操作人员的人身安全,螺杆压缩机的振动问题已到了非解决不可的地步。
3原因分析3.1分析有可能产生振动的原因为了使分析更有针对性,我们对机组的振动情况进行了检测,测点(主要分布在轴承处)分布如图1所示。
检测结果显示,机组③④两测点处的振动较大,且振幅从大到小的排列次序为③④②①,这充分说明机组的振动是由螺杆机头引起的。
在详细查阅了有关资料及产品说明书,掌握了机组的工作原理及其结构的基础上,对机组的振动原因进行了全面的分析和探讨,认为引起螺杆机组振动的原因有以下几种可能:(1)机组操作不当,吸入过量的润滑油和制冷剂液体;(2)压缩机与电机轴线错位偏心;(3)压缩机地脚螺栓松动或螺帽松动;(4)机组与管道的固有频率相同而产生振动;(5)压缩机与电机联轴节由于敲击变形,传动芯子磨损等因素,联轴器组合件产生偏重,静平衡被破坏;(6)机组内部的阴阳转子在运转中受到了不平衡力的作用。
螺杆压缩机的振动故障分析及处理措施
螺杆压缩机的振动故障分析及处理措施摘要：随着我国整体社会经济水平的提高，石油化工企业得到了很大程度的发展，并且对各个方面也有着较高的要求。
就从目前情况看来，在我国石油化工企业实际生产过程中最经常使用的设备就是螺杆压缩机，这种设备可以对气体进行有效的压缩，其实际的运行状态与压缩机组整体的安全性、可靠性及生产效率之间有着紧密的联系。
所以，相关管理人员要对螺杆压缩机予以足够重视，并且对这种设备振动故障进行有效分析，进而才能够采取有效的措施来进行处理。
关键词：螺杆压缩机；振动故障；润滑油；机组前言：通过实际调查发现，越来越多的科学技术和先进设备被不断的研发出来，在各个领域实际运用过程中可以得到良好的效果，石油化工企业在炼油过程中使用的各种炼油装置会产生一定程度的尾气，这些尾气当中也含有较多的颗粒性杂质。
为了能够对炼油装置产生的含有颗粒的尾气进行有效运输，相关管理人员要对螺杆压缩机进行充分应用，在应用过程中还要对其出现振动的原因进行不断了解，这样才可以结合实际情况来采取相应的措施进行处理。
一、螺杆压缩机的振动故障分析（一）复查工作没有落实到位在通常的情况下，复查工作对于螺杆压缩机的正常运行有着非常重要的影响，不过部分石油化工企业受到传统理念和方法的影响比较大，这样就会导致相关工作人员没能对复查工作予以足够重视。
在安装施工的图纸设计方面并没有与实际的情况相结合，这样就会导致螺杆压缩机的安装效果与实际要求之间有着一定的差距，这个过程中工作人员无法按照相关的要求和标准来进行验收，最终就会对整体的安装质量和效率带来影响。
部分工作人员自身的综合素质和专业知识水平比较低，在复查工作当中不能对一些数据和信息进行充分的分析和了解，最终就会无法及时找到设备出现振动故障的原因。
（二）冷却水的影响就从目前情况看来，螺杆压缩机有着两种进水方式，这两种进水方式可以对空气进行有效的压缩和冷却，第一种方式就是在进气口的位置进行进水，在这个位置通过管线连接来将达到良好的进水和循环效果，在开机过程中可以进行给水和循环水，开机给水可以对介质进行冷却；第二种方式就是在出水口分液罐处进行进水，气水混合物可以在通过分液罐的时候将水、气进行有效的分离，分离出来的水可以进行循环使用，分离水能够传送到压缩机的顶部，最终达到循环使用的效果。
螺杆压缩机振动故障的分析及处理
螺杆压缩机振动故障的分析及处理螺杆压缩机是工作部件作高效回转运动的容积式压缩机械，通过工作容积缩小进行气体压缩，除了两个高速回转的螺杆转子外，没有其它运动部件，同时具备回转式压缩机和往复式压缩机的优点，如体积小、重量轻、运转平稳、易损件少、效率高以及能量无级调节等，在现代化工业及压缩机行业得到迅速发展和应用。
1、设备基本情况某石化企业为满足油田采油需要．驱油聚合物产品生产扩能，使用螵杆压缩机用于制冷剂R134a的压缩，压缩机型号为RwB26761．制冷量为1 090．2kw，转速为2 950r／min，阴阳齿数分别为6、4．通过膜片联轴器与电机连接。
2010年4月10日投入运行后，应用本特利便携式数采器进行监测，压缩机振动合格，运行到6月29日，压缩机振动突然增大，为分析振动原因和便于比较，继续采用本特利便携式数采器对其进行监测，测点布置如图1所示。
测点3、4各向振动值比较见表1。
压缩机振动达到9．5mm／s，超过标准7．1mm／s，监测结果显示，压缩机径向振动变化不大，而轴向振动大幅增加，说明存在故障。
为便于全面分析，同时监测压缩机底角振动，底角1一4的振动值分别为3．49、1．84、1．78、1．74mm ／s。
2、故障分析压缩机驱动侧径向和前后轴承轴向振动相对较大，首先分析压缩机前轴承水平、垂直、轴向和后轴承轴向频谱．如图2—6所示。
由图2—6可得到如下信息：a．从振动方向看，轴向振动是产生强烈振动的主要原因；b．从轴向振动频谱看，绝对主导频率均为198Hz(为啮合频率)，其它频率分量如阴阳转子的转频及倍频可忽略不计；c．从振动值看，轴向振动远远大于径向振动；d．从底角振动值及频谱看，频率以啮合频率为主，且4个底角振动不一致。
喷油螺杆压缩机是依靠螺旋状的阴阳转子的相互啮合运转的，转子的轴向振动要比其它类型的压缩机大。
但本案例中，压缩机在运行初期振动良好，轴向振动是机组运行一段时间后增大的，说明压缩机存在故障。
火炬气螺杆压缩机振动故障分析及改造
１ 引言
螺杆压缩机 是压缩 和输送气 体的一种 回转式 机 械 ，由于在压缩脏 、湿 、易聚合或腐 蚀性工艺 气 体时不容 易产生操 作问题 ，因而在石 油 、化工 行业 获得广泛应 用 。国 内火炬气 螺杆压缩 机历经 近３ Ｏ年的发展 历史 ，在提高排气压力 、增大容积 流量 、提高 可靠性方 面取得 了长足 的进 步 。但与 国外 优秀 的螺 杆压缩 机制造商 相 比，轴 封性能差 距仍然明显 ，还需要进一步改进 。
缩机 的进气分 支管路 ，经入 口膨胀节 分别进入螺 杆压缩机进气 腔进行压 缩升压 ；压缩 后 由排气腔 从 出 口膨胀节 经相应 的排气分支管 路进入直径 为
３ ０ ０ ｍｍ 的排 气 总管 路 ，然 后 再 进入 管 网 。 自２ ０ ０ ９年 投 用 以来 ，尤 其 是 ３ ＃机 组 ，压 缩 机 机 组 噪 声 大 ，机 械 密 封 发 生 过 多 次 泄 漏 、密 封
本 文 根 据 某 火 炬 气 螺 杆 压 缩 机应 用 故 障情 况 ，
２ 现场故 障
某 公 司油 品车 间火炬 螺杆压缩机组 由 ３台螺
杆 压 缩 机 并 联 组 成 ，如 图 １所 示 ，管 道 系 统 为 ： 气体 先从 直径 为 ５ ０ ０ ｍｍ 的进 气 总 管路 进 入 ３台压
ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｏ ｆ ｓ ｅ ａ ｌ ｌ ｅ ａ ｋ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ｇ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ．
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W04. 05 - 20
作者 通 联 : 浙 江 衢 化 氟 化 学 有 限 公 司 浙 江 衢 州 市
324004
〔编辑 王 其〕
诊断技术
νξ 设备管理与维修 2004 №5
由此说明 ,螺杆式压缩机的阴 阳转子在运转过程中发生的啮合频 率下的振动是与转子承受的负荷有 关 。当啮合频率幅值增大时 ,可能 由于某种原因增加了压缩机阴阳转子的负荷 。 采用 Entek IRD 离线监测系统 ,对关键设备进行定期的振动 故障监测与诊断分析 ,了解设备运行情况 ,及时发现设备故障 , 并准确地针对故障发生部位有目的地进行检修 ,避免了盲目检 修可能带来的设备损伤和经济损失 ,节约了人力 、物力和财力 。
压缩机负荷由内容积比和阀滑比例以及油路中油量负荷等 几项指标确定 ,螺杆式压缩机通过容积滑阀和滑阀止块对压缩 机的排气量进行调节 ,即调节压缩机的压缩负荷 。容积滑阀可 以从 10 %到 100 %无级阀滑比例调节 ,而滑阀止块可实现 210 到 510 可变内容积比调节 。从表 1 中各数据来看 ,制冷系统内容积
根据以上的分析 ,技术人员及 时调整压缩机油路阀门开度 ,在不 影响正常油温及正常排气温度的情 况下 ,减小油量 ,降低油压 ,5 月 5 日 再次进行监测 ,如图 2c 所示 ,阴阳转 子啮合频率 (11925r/ min) 下的振动 速度幅值明显下降为 3176mm/ s。
而后又对滑阀比例和内容积比 进行调整 ,并在 5 月 15 日进行监测 , 啮合频率下振动幅值又有明显下降 , 只有 2125mm/ s ,压缩机运行正常。
由于螺杆式压缩机运行 、啮合过程类似于齿轮传动 ,因此压 缩机的振动情况可根据齿轮的振动特征进行分析 。
齿轮的啮合频率本身往往对加在齿轮上的负荷非常敏感 。齿 轮啮合频率下出现较高的振动幅值未必指示齿轮运行状态有问题 。 然而 ,如果一段时间内负载过大并持续高负荷 ,则齿轮的齿表面会 逐渐开始疲劳。因此 ,在一次监测与下一次监测中 ,齿轮啮合频率 幅值会明显增大 ,但不一定是某种故障的信号 ,尤其是如果边带的 幅值保持较小 ,并且没有激起齿轮自振频率的情况下。
比并没有发生变化 ,阀滑比例略有调整 ,由原来的 8617 % ,上升 到 8815 % ,这一变化并没有对压缩机造成较大的影响 。但经过 进一步对压缩机组目前运行情况的了解 ,压缩机系统油路电磁 阀坏 ,不能自动调节 ,要由操作人员手动调节 ,而且油路阀门开 度相对较大 ,从表中可以明显看出 4 月 20 日油压 53915kPa ,而 后 ,在操作中 ,油路压力逐渐上升 ,5 月 3 日油压为 58918kPa 。系 统中的油量增加是促使压缩机的负荷加大的主要原因 ,进而使 得压缩机转子运转负荷加大 。
机组测点主要设定在轴承座处 ,测点分布如图 1 所示 。其 主要性能参数如下 :
额定功率 300hp (224kW) ,额定转速 2975r/ min。 在 2002 年 5 月 3 日 的监测中 ,发现压缩机 ③、 ④两测点处的振动较大 , 进一步对其振动频谱图进 行 分 析 , 如 图 2b 所 示 , 图 1 0119 43515 53718 9015
510
3176
5115 10119 43115 54812 7115
212
2125
荀雨静 张德胜
衢化氟化学有限公司制冷压缩机系统采用的是双螺杆式压 缩机 ,由于制冷压缩机系统是公司各生产装置安全稳定运行的 关键 ,因此采用 Entek IRD 离线监测系统 ,对制冷压缩机组进行 周期性监测 。
螺杆压缩机 振动故障 诊断与分析
表 1 压缩机运行各参数对比表
检测日期 进口压力 出口压力
(2002 年) kPa
kPa
油压 kPa
滑阀比例 内容积比
%
振动 最大值 mm/ s
4120 10211 43014 53915 8617
510
1178
5103 10114 43015 58918 8815