往复式压缩机组轴系扭转振动分析
往复式压缩机组振动分析与控制
往复式压缩机组振动分析与控制发布时间：2021-11-29T01:57:01.049Z 来源：《中国建设信息化》2021年第14期作者：王李勇尤圣斌余敏[导读] 持续的振动会使管道发生疲劳损伤，导致连接部位破裂、介质泄漏，对装置的安全及稳定运行造成严重威胁。
王李勇尤圣斌余敏浙江强盛压缩机制造有限公司浙江温州 325025摘要：持续的振动会使管道发生疲劳损伤，导致连接部位破裂、介质泄漏，对装置的安全及稳定运行造成严重威胁。
因此必须采取措施将往复式压缩机的振动控制在合理的范围内。
基于我国往复式压缩机组的振动设计机理和振动技术应用理论，探讨相关振动设计控制技术，指导相关振动技术应用领域的工作。
关键词：往复式压缩机；管道异常振动；控制引言压缩机组故障（隐患）一般分为三类：一种是流体，它本质上属于天然气压缩机组热性能故障；另一种是电气性质的，属于天然气压缩机组电气参数故障；还有一种是机械性质，属于机械功能故障。
故障原因不同，反射的天然气压缩机组状态信号也不同。
为确定故障状态而收集的状态信号和所使用的分析方法也有所不同。
天然气压缩机组状态监测技术研究的重点是如何选择建立方法和手段间接评估天然气压缩机组状态。
单个传感器仅获得研究对象的部分和单方面的信息，信息量相当有限度，每个信息源可能会受到其自身质量和性能噪声的影响，并且所收集的信息通常不完整，且信息量较大。
天然气压缩机组的在线监测存在多种不确定性因素，有时甚至是错误的。
因此，有必要集成和智能地处理来自不同来源的大量信息。
天然气压缩机组系统是一个整体系统，每个组件都具有复杂的物理结构，通常包括机械、液压和电气部分，各个组件之间的故障关系非常复杂。
因此，这种类型的系统的故障诊断过程不能仅依靠单层信息，而应该集成和融合所有层和类型的信息。
天然气压缩机组多传感器信息融合应用系统可以充分利用多传感器的各种信息对压缩机组故障进行综合诊断，从而将单一故障诊断技术的准确性和可靠性提升数倍甚至达到质变的目标。
往复式压缩机振动原因分析及减振措施探讨
往复式压缩机振动原因分析及减振措施探讨造成往复式压缩机振动的原因主要有以下几个方面：
1. 设备安装不稳：往复式压缩机的安装位置不平稳、固定螺栓松动等原因都可能导
致设备振动。
2. 不平衡质量：往复式压缩机在制造过程中，如果某些零部件的质量分布不均匀，
或者安装不当，都会导致设备在运行时产生不平衡质量，进而引起振动。
3. 压力脉动和气流不稳定：由于往复式压缩机的工作原理决定了其输出的压力和气
流是周期性变化的，如果设计不当或者存在机械故障，都会引起压力脉动和气流的不稳定，进而导致振动问题。
1. 合理设计：在往复式压缩机的设计和制造过程中，应该严格按照相关标准和规范
进行。
合理选择和配置零部件，确保其质量分布均匀，减少不平衡质量的存在。
2. 定期维护：定期对往复式压缩机进行检查和维护，确保设备的正常运行和固定的
螺栓不松动。
定期检查和更换磨损严重的零部件，避免因故障导致振动。
3. 合理安装：在设备安装过程中，应该确保设备安装位置平稳，固定螺栓紧固牢固。
还应考虑减振装置的使用，以减少机械振动的传递。
4. 减少压力脉动和气流不稳定：通过优化往复式压缩机的工作参数和调整设备结构，可以减少压力脉动和气流的不稳定。
合理选择和使用阀门和管道设备，也可以降低振动问题。
往复式压缩机振动的产生可能由多种原因引起，因此必须采取适当的措施来减少振动。
通过合理设计、定期维护、合理安装和减少压力脉动，可以有效地降低振动问题，提高往
复式压缩机的运行稳定性和工作效率。
往复式压缩机振动原因分析及对策
参考 文献 ［ １ ］ 于兑 ， 恽晓平． 运动疗法与作业疗 法． 华夏 出版社 ， ２ ０ ０ ２ ， １ ２ ［ ２ ３ ４ ｇ 朝 民． 神经康复学． ２ ０ ０ ８ ， １
往限公 司 刘晓春
［ 摘 要】 本文对往 复式 压缩机 产生振 动的原 因进行 了分析 ， 在 此基础上提 出了相应的对 策。通过 对动平衡 系统进行最佳动平衡设 计和对管路 系统进行改造等措施 ， 可有效减小压缩机的振 动和噪 声， 有利 于提 高压缩机的运行 寿命 。 ［ 关键词］ 压缩机 振 动 对策 动平衡 往复式压 缩机是 目 前在 我国应用最广 泛的一类压缩机 ， 广 泛应用 若依 靠上述方法仍不 能把一阶往复惯性力矩 平衡掉 ， 可采 用内外 于化学 工程 、 动力工程 、 建筑工程 、 制冷 空调 、 石油炼制等生产 中 ， 用以 平衡法 ， 即除了在曲柄对面加装一个平衡质量 （ 内平衡重） 外， 在飞轮轮 提高气体 压力 ， 并输送气 体。然而在实 际使 用过程 中往往存在 着振动 缘 内侧适 当位置加 装另外一个平衡质量 （ 外平衡 重 ） ， 即可把一 阶往 复 大、 噪声高等 问题 ， 甚至有时会 出现断轴事故 。为提高压缩机的性能和 惯性力和一 阶往复惯性力矩完全平衡掉 ， 从而实现最佳动平衡 。 使用寿命 ， 笔者对往复式压缩机运行 中产生振动 的原因进行 了分析 ， 并 ２ － ２ 管路及附件的改造 提 出了 相 应 的 对 策 。 对于气 流脉 动造成 的振动 ， 只能减小而不能消除 ， 一般从合理地设 １ ． 往 复 式 压 缩 机 运行 中 的振 动 原 因分 析 计 管道系统 的角度 来削弱。在管路系统 中 ， 采 用缓冲器 （ 或缓 冲罐 ） 是 １ ． １ 动 平 衡 性 能 差 减弱气流脉动 的作 用的有效措施之一 。缓 冲器本 身是一个容器 ， 脉动 往复式压 缩机在运转 时 ， 活塞组件 和曲柄——连杆机构是 在做加 气流进入缓 冲器后容积变大 ， 气速下降 ， 气流 的压力波动限制在一定范 速或减速运动 ， 所 以存在旋转惯性力和往复惯性力 。活塞压缩气体 ， 则 围内 ， 并使进 入其中的脉动气 流以接近不变 的平均速度流 出， 从而消除 活塞和缸盖 同样也受到气体力 的作用 。此外 ， 运动件与气缸 、 滑道及轴 了气流脉 动对缓 冲器后面管路系统的脉 动作用 。 承之 间还有摩擦力 。在这些力 中， 气体 力和摩擦力在机身 内部 可 以自 可在缓 冲器 内部增 设 内插 管节流结构 ， 提 高压力脉动 衰减效 果 。 行平衡 ， 并 不传到机器外 部 ， 属于 内力 。而旋转惯性力和往复惯性 力 ， 亦可在压缩机缓 冲器入 口加装适 当孔径 的节流孔板 ， 可 以形成 无反射 以及这 些力引起 的惯 性力 矩属于 自由力及 自由力矩 ， 它们 随着 曲柄错 条件 ， 具有一定 的滤波作用 ， 提高 了压 力脉 动衰减效果 ， 从 而阻止一定 角作周 期性变化 ， 作用 于基础和机器 ， 当这些力没有被平衡掉 时 ， 就会 频率 的脉动在孔 板以后的管道 中通行 ， 降低了 由于气流脉 动造成的振 使机器 在运转过程 中承受周期性 的交变 载荷 ， 从而使基础 和机器发生 动。这种方法简单 、 行之有效 。 振动 ， 导致机件易损 ， 功率消耗增加 ， 仪 表损 坏 ， 还容易 出现 断轴 、 泄漏 增大管道直径 ， 采 用较 大的管道转弯处 的曲率半径 ， 增大脉动的阻 尼作用均 可收到减小振动的效果。 等其他严重事故 ， 给机器和生产带来很大危害 。 ｌ － ２ 气流脉动 ２ ＿ ３ 脱 离系统共振条件 往 复式压缩 机 的工作特点 决定 了往复式压 缩机 的供 气是 不连续 为防止共振发 生 ， 要求系统 的气 流脉动及各种干扰 的频率与系统 的， 压缩机吸气 、 排气 呈间歇性和周期性 变化 ， 必将激起管 内气 体呈脉 的固有频率不得重合 ， 一般应相互错 开 ３ ０ ％， 以使系统避开在共振条件 动状态 ， 致使管 内介 质的压 力、 速度 、 密度等随时 间作周期性变化 ， 发生 下工作。 ２ ． ４ 设计合适 的飞轮 气流脉动 。气体 管路 强大的压力脉动所 引起 的干扰力使管道剧烈振动 不仅增加 阻力损 失 ， 造成 主机效率 降低 ， 功耗增加 ， 气 阀工况变坏 ， 而且 往复式压缩机的运动特点决定了压缩机需要 的阻力矩和驱动机提 会 引起管道 及其 附件 、 附属 设备振 动 ， 使管道 或附件松 动疲劳 、 破裂。 供 的驱 动力矩存在不平衡 ， 致使 曲轴转速不均匀 。为了使压缩机运转 轻则引起泄漏 ， 重则引起燃烧 、 爆炸 ， 造 成严重事故 。 趋 向均匀 、 平稳 ， 可在压缩机转轴上增设 具有较 大转动惯量 的飞轮 。当 １ ． ３ 共振 阻力矩小 于驱动力矩时 ， 存在盈 功 ， 飞轮和转子一起 加速 运转 ， 盈功转 在压缩机 中存 在旋 转惯性 力 、 一阶往 复惯性力 和二 阶往复惯性力 ， 化为飞轮 的动能 ， 储存在飞轮 内以阻止转 子做更 大加速 ； 当阻力矩大 于 它们都 是周期 性的机械干扰力。若压缩机及 其管路 系统 中固有频率 与 驱 动力矩 时 ， 存在亏功 ， 亏功使 飞轮减速 ， 飞轮 释放出储存在飞轮 内的 动能 以弥补驱动功的不 足 ， 从 而 避 免 转 子 更 大 的 降 速 。 所 以飞 轮 就 是 这些周期性干扰 力的干扰频率相同时 ， 就会引起危险性共振 。 １ ． ４ 轴 承损 坏 通过储放能量来调节压缩机在一转 中的角速度 ， 使转 速均匀化 。 ２ ． ５ 设计合适的基础 轴 承是往 复活塞式压缩机中的重要部 件 ， 也是易损 件之一 ， 它的工 作优劣对压缩 机运转 的可靠性 、 经济性有很 大的影 响。往复式压缩机 当结构 上采取的各种措施 无法使惯性力和惯性 力矩得到平衡时 ， 上常选用滚 动轴承 ， 其 寿命低 于滑动轴承 ， 若 动平衡 不佳 ， 会降低轴 承 只好建造 质量足够 大的基础 或用弹簧支 承来限 制基础及压 缩机 的振 的寿命 ， 常导致滚子的变形 、 磨损或损坏 ， 使轴运转不正常 ， 从而引起机 幅。在压缩机基础 的设计 和建造中要严格要求 ， 机器的安装�
往复式压缩机振动原因分析及减振措施探讨
往复式压缩机振动原因分析及减振措施探讨
往复式压缩机是一种常见的压缩机类型，常用于制冷、空调、制气等领域。
往复式压缩机在工作过程中常常会产生振动，严重影响设备的稳定运行和使用寿命。
本文将从振动原因分析和减振措施探讨两方面进行讨论。
一、振动原因分析
1. 不平衡质量：往复式压缩机内部部件质量分布不均匀，如曲柄连杆、活塞等，会导致转子不平衡，进而引起振动。
2. 轴承故障：往复式压缩机的轴承如果出现磨损、松动、损坏等故障，会导致转子运动不平稳，产生振动。
3. 轴间距不匹配：往复式压缩机的两根轴之间的距离如果没有达到设计要求，会导致转子运动不协调，引起振动。
4. 泄漏问题：往复式压缩机在工作过程中，如果密封不好，会导致气体泄漏，从而使压缩机的运行不稳定，产生振动。
二、减振措施探讨
1. 设计优化：在往复式压缩机的设计过程中，应注意减小转子的不平衡质量，提高部件的加工精度，以减少振动产生的可能性。
2. 轴承维护：定期检查和维护轴承，确保其工作正常，及时更换磨损严重的轴承，防止振动问题的发生。
4. 密封检查：注意密封件的使用寿命和密封效果，定期检查压缩机的密封情况，必要时更换密封件，防止泄漏问题引起的振动。
5. 安装减振装置：在往复式压缩机的底座上加装减振垫片或减振螺旋弹簧，以减小振动对底座和周围环境的影响。
往复式压缩机振动问题的原因有很多，可以从设计、维护和安装多个方面进行控制和改进。
通过合理的振动分析和减振措施的应用，可以有效降低振动水平，提高设备的可靠性和使用寿命，确保压缩机的稳定运行。
往复式压缩机振动原因分析及减振措施探讨
往复式压缩机振动原因分析及减振措施探讨摘要：往复式压缩机的振动问题一直是行业的关注焦点之一。
本文通过对振动原因的分析及产生机理的探讨，提出了适合往复式压缩机的减振措施方案。
一、引言往复式压缩机广泛应用于各行各业，是现代化生产的重要设备，但常常被振动问题所困扰。
压缩机的振动会影响其工作效率、工作稳定性、降低机械安全性能和寿命，还会导致与之相连的管道和设备发生损坏，造成生产事故。
因此，对于往复式压缩机振动原因的深入探究和减振技术的研究，具有重要的意义。
二、往复式压缩机振动产生的原因及机理1. 动平衡不良往复式压缩机的转子和曲柄往复运动，机体自然存在不平衡的情况，如果动平衡处理不良，将导致转子与机体相互影响，发生振动。
2. 受力不均衡管路的布置不合理、设备安装松动、地基变形等因素会导致往复式压缩机受到非均匀力的作用，从而引起振动问题。
3. 频率共振频率共振是指在机体内部或与周围环境形成共振的现象。
当往复式压缩机固有频率与其它设备或管道的共振频率相同或接近时，会引发共振，导致机体振动。
4. 液体脉动液体流动过程中，由于液体压力变化，使得液体速度也随之变化，进而引起质量分布和涡流产生，形成液体脉动。
如果装置不合理或运行条件恶劣，液体脉动将从液体端传递到机械端，引起振动。
5. 脚螺栓不紧往复式压缩机的底座与地基之间采用脚螺栓连接，如果螺栓连接不紧或者螺纹损坏，将导致机体稳定性受到损害，从而引发振动。
三、减振措施针对上述振动产生原因的分析，可以采取以下措施：采用成熟的动平衡处理技术对往复式压缩机的各部件进行动平衡处理，降低不平衡对机体的影响。
2. 设备安装合理设计管路，采用合适的减振措施，安装压力表和温度计，定期检查设备是否松动，确保设备的安装牢固。
测定往复式压缩机固有频率，对与之相邻的设备或管道进行改动，消除频率共振点，降低共振振幅。
遵循设计标准，使用合适的管道和阀门，控制液体流速和压力，避免液体脉动。
定期检查脚螺栓连接状态，修补螺纹或更换脚螺栓，确保底座稳定。
关于往复式压缩机振动分析及应对措施的探讨
关于往复式压缩机振动分析及应对措施的探讨摘要往复式压缩机是一种使用较广的压缩设备，其振动分析以及应对措施的研究对于其使用有着重要的意义。
本文在阐述往复式压缩机工作原理的基础上，详细的分析了压缩机产生振动的原因，并且探讨了振动的应对措施。
关键词往复式；压缩机；振动随着我国经济的发展以及科技的进步，压缩机的使用在很大程度上改善了人们的生活水平、工作水平以及实验环境。
这些先进的科学技术在给生活带来好的影响的同时也带来了一定负面的影响，比如噪声污染。
压缩机作为一种先进设备，大量应用于空气压缩机中，在工作过程中难免会产生噪声方面的污染，给我们的生活、工作以及学习带来影响。
因此，研究压缩机振动原因以及应对措施显得尤为重要。
1往复式压缩机工作原理一般来讲，往复式压缩机通常是由单个部分所组成的，工作腔、曲柄连杆以及辅助系统。
常见的往复式压缩机其结构如下图所示：曲柄连杆是压缩机主要的传动部分，也是其动力的主要提供部件，能够将驱动级的旋转运动直接的转换为往复式的运动，从而推动活塞在气缸里做往复式运动，进一步实现的往复式压缩机的排气和吸气的过程。
往复式压缩机其工作基本可以分为四个部分：首先是膨胀阶段。
在活塞的运动造成工作室里面的容积增加的时候残留在其内部的高压的气体就会发生膨胀，此时气阀不会打开，只有当压力小于吸入管路的压力时气阀才会打开；其次是吸气阶段。
吸入口的气阀在压差的作用下打开，活塞运行，工作室容积变大，气体不断吸入。
当压差消失后进气阀关闭；第三是压缩阶段。
活塞的反向运行，工作室的容积减小，当工作室压力增加时排气口阀门仍然关闭，气体被压缩；第四阶段排气阶段。
当工作室的压力大于排气管压力时，就会克服气阀压力排出气体。
2 往复式压缩机振动产生原因及危害2.1往复式压缩机产生震动的原因1）压缩机动平衡性能导致的振动。
往复式压缩机在运行过程中，曲柄和活塞组建的连接部件是在做加速或减速运动，所以在旋转时产生往复的惯性力以及旋转的惯性力。
往复式压缩机振动原因分析及减振措施探讨
往复式压缩机振动原因分析及减振措施探讨往复式压缩机是一种常见的压缩机类型，广泛应用于工业和商业领域。
在使用过程中，往复式压缩机经常会出现振动问题，给设备的正常运行和使用带来困扰。
对往复式压缩机振动原因进行分析，并探讨减振措施，对于提高设备的稳定性和性能具有重要意义。
1. 不平衡不平衡是往复式压缩机振动的主要原因之一。
不平衡可能发生在转子、曲轴、飞轮等旋转部件上。
当这些部件出现不平衡时，会导致压缩机产生较大的振动。
2. 错位或偏心错位或偏心是往复式压缩机振动的另一个常见原因。
这可能是由于装配不当、机械零件磨损或损坏等原因导致的。
当机件错位或偏心时，会导致压缩机的运转不平稳，产生振动。
3. 轴承故障压缩机的轴承是支撑转子和其他旋转部件的重要部件。
当轴承出现故障，如磨损、疲劳等，会导致往复式压缩机的运转不稳定，产生振动。
4. 轴向不平衡力在往复式压缩机的工作过程中，由于活塞的上下运动，会产生轴向不平衡力。
这种不平衡力会导致压缩机的振动增大。
1. 均衡和调整旋转部件为了减少不平衡振动，可以对压缩机中的旋转部件进行均衡和调整。
通过精确矫正旋转部件的质量分布，可以减少不平衡振动的产生。
2. 检查和更换磨损零件定期检查往复式压缩机的机械零件，特别是轴承等易磨损部件，及时更换磨损严重的零件。
这样可以有效减少因零件磨损引起的振动。
3. 使用弹性支撑或减振器在安装往复式压缩机时，可以使用弹性支撑或减振器来降低振动传递。
弹性支撑能够吸收振动能量，减少振动的传递。
减振器可以调整其刚度和阻尼，以实现最佳的减振效果。
4. 框架设计优化对往复式压缩机的框架进行优化设计，可以提高其刚度和稳定性。
采用合理的结构和材料，可以减少振动的产生和传递。
总结：往复式压缩机的振动问题会影响设备的稳定性和性能，甚至可能导致设备的损坏。
对往复式压缩机振动原因的分析和减振措施的探讨具有重要意义。
通过采取合适的措施，如均衡和调整旋转部件、检查和更换磨损零件、使用弹性支撑或减振器、优化框架设计等，可以有效减少往复式压缩机的振动，提高设备的稳定性和性能。
往复式压缩机的振动原因分析及解决措施
往复式压缩机的振动原因分析及解决措施摘要：往复式压缩机组产生管道振动的原因，与其机械部件构成、工作原理密不可分。
本文对往复式压缩机出现的异常振动进行原因分析，并通过在管路增加限流孔板、增设止推支架或者更换地脚螺栓等一系列措施，有效地减少了压缩机振动，消除了安全隐患，保证了机组安全平稳运行。
本文主要针对机组运行过程中出现的异常机组本体振动及管道振动进行原因分析，并采取相应解决措施。
关键词：压缩机；振动；气流脉动引言润滑系统在整个压缩机系统中扮演着至关重要的角色，分别由曲柄连杆润滑系统、气缸填料润滑系统和油冷、油滤、油预热等辅助部分组成。
主要作用为延长压缩机零件的使用寿命，保障各润滑部位的正常运转。
轴头泵作为润滑油系统主要动力源，其主要依靠齿轮啮合空间的容积变化来输送液体，主动齿轮伸出泵体与主轴连接带动旋转，工作时给予一定的油压不断润滑设备主轴及部分接触部位，带走摩擦产生的热量以防零件烧毁造成设备损坏，因此轴头泵平稳运行是保证整个供油系统稳定的必要条件。
1往复式压缩机工作原理及设备简介（1）工作原理。
往复式压缩机主要是由曲轴、连杆、十字头、活塞杆、辅助系统等若干个单一部分组成，其工作原理是通过曲轴连杆机构将曲轴旋转运动转化为活塞往复运动。
当曲轴旋转时，通过连杆的传动，驱动活塞做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。
曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现膨胀、进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。
（2）设备简介。
志丹站共有五台往复式压缩机，布置方式均为单层分体撬装布置，其中再生气压缩机为两列两级，2D型对称平衡式压缩机、气缸为无油润滑双作用水冷式，BOG压缩机为四列两级，M型对称平衡式压缩机、气缸为无油润滑双作用水冷式，循环BOG压缩机为四列三级，M型对称平衡式压缩机、气缸为无油润滑双作用水冷式。
2机组运行过程中异常振动原因分析2.1齿轮泵存在困油现象和管线漏气进泵引起的振动钳工车间随即对该压缩机轴头泵进行检查，在拆检过程中排查出振动原因：传动盘柱销槽有拉毛、磨损痕迹，对柱销和柱销槽（加铜套）进行离心距测量，发现槽的离心距比销大0.5mm，联轴器轴孔磨损，配合间隙过大；轴头泵进行盘车，盘车过程流畅无卡点；管线无损坏漏气等；拆解泵体壳内存在困油旁通槽，因此问题主要在传动连接处。
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作者 简介 ：干洋 （ １ ９ ７ ９ 一），男，蒙古族，辽宁沈１ ￣ １ ３ Ａ，大学
图 １ 因扭转共 振造成 断轴
本科 ，学 士 ，工程 师。在 合肥通 用机 械研 究院从事压缩机技术 研
究 工作 。
第７ 期
于洋等
往复式压缩机组轴 系扭转振动分析
． ７一
以８ 列 同步 电动 机 驱动 的往 复式 压缩 机 组 （ 刚 性 联 轴 器 ） 曲轴 轴 系 为 例 ， 其 轴 系 结 构 可 简化 为
我 国压 缩 机 制 造 业 于 上 世 纪 ６ ０ 年 代 后 逐 渐 发展起来，８ ０ 年 代 以前 ，石 化 行业 用 大 型往 复 压 缩 机 主 要 依 赖 进 口，９ ０ 年 代 开 始 引进 国外先 进 技 术 ，至 本 世 纪 初 ，石 油 、 化 工 等 行 业 用 往 复式 压 缩 机 基 本 实 现 国产 化 ，但 目前 国 内 尚未 发现 较 成 熟 且 具 广 泛 适 用 性 的 动 力 学 分 析 技 术 的 应 用 案 例。 在 船 舶用 内燃 机 、汽 车 发动 机 等 行 业 领 域 ，
值。
１ 往 复式压缩机轴 系扭振分析技 术现状
１ ． １ 曲轴轴 系扭 振分 析技 术现 状
２ ０ 世纪５ ０ 年代 ，国外往复式压缩机技术理论 己发展到较成熟阶段，随着计算机技 术的发展 ， 至８ ０ 年 代 后 ， 国外 轴 系 动 力 学 分 析 理 论 愈 发 成 熟 ，数 值 分 析 与 实 际 测 试 吻 合度 非 常 高 ，往 复 式 压 缩 机 轴 系 动 力 学 分析 主 要采 用 基 于集 中质 量 法 和传 递矩 阵法 的专用动 力 分析 软件进 行 。
表 １ 某４ 列氢气压缩机轴 系固有频 率
阶数
ｌ ２
模 型准 确 获 取 无 阻尼 自由振 动 下 的轴 系 低 阶 固有 频率。 ２ ． １ ． ２基 本动 力 学理论 及数 学模 型 将 弹 性 体 弹 性 力 引入 达 朗 贝尔 原 理 ，可 建 立 曲轴 系统 动力 平衡 方程 ：
合理 的 变 惯 量 和 非 线 性 部 件 处 理 可 以保 证 该
轴系固有频率和主振 型，是 了解轴系动态特性的 重 要 内容之 一 ，本 文 主 要 采 用 矩 阵特 征 值法 求解 轴 系 自由振动 特性 。
以某４ 列 同步 电动机 驱 动氢 气 压缩 机组 （ 刚性
直联 ）为例 ，求解 其轴 系 固有频 率见 表 １ 。
２ ． １ ． ３ 案 例分 析
压 缩 机 轴 系 无 阻 尼 自由振 动特 性分 析 即 求解
图５ 中所示集中参数模型，Ｉ １ ￣ Ｉ 。 为各列运动部件等 效 转动 惯 量 ，Ｉ ９ 为 飞轮 和 联轴 器 部件 转 动惯 量 ，Ｉ ｏ 为电机转子部件转动惯量，Ｋ ～ Ｋ 为各集中质量间 刚度系 数 。
美 国石 油 学 会 ＡＰ Ｉ ６ １ ８ 标 准 规 定 ，供 应 方 应 对 用 于石 油 、化 学 和 天 然 气 工 业 的 往 复 式 压缩 机 整个 驱动 系进 行 扭 转 振 动 分 析 （ 皮 带 驱 动机 组 除
外）。
制 成 功６ 列 及８ 列压 缩机 ，往 复式 压缩机 呈现 多 列 、大型 化发 展趋 势 。
第７ 期
．５ 一
往复式压缩机组轴 系扭转振动分析
于洋 ，钱 则刚，张和平 ，鲍军 ，喻志强
（ 合肥通用机械研究院 ，压缩机技术 国家重点 实验室 ，安徽 合肥 ２ ３ ｏ Ｏ ３ １ ）
［ 摘 要］ 本文建立 了 典型的石化行业用多列大型往复式压缩机轴 系扭转振 动数理模型，以实际机型为例，采用集中质量＆６ １ ｔ 计算方 法，获取 了压缩机 轴 系无阻尼 自由扭振下 的若干阶 固有 频率和强迫振动下 的扭振响应，可为制 定针对性的预防措施提
本 文从 往 复式 压缩 机 轴 系动 态特 性 出发 ， 借 鉴 内燃 机 领 域 曲轴 轴 系 扭 振 分 析 经 验 ，采用 集 中质量数值计算方法获取往复式压缩机轴系 自由 振 动特 性 和 强迫 振 动 的扭 振 响应 ，得 到 具 有 实 效 的减 振 措 施 。 该方 法 对 石 油 、化 工 等 行 业 用 大 型 往复式压缩机 组轴系扭振分析具有广泛的应用价 供 理 Nhomakorabea 基础 。
［ 关键词］往 复式压缩机 ；曲轴；扭转振动； 固 有频率；数值计算
往 复 式 压 缩 机 广 泛 应 用 于 石 油 、 化 工 等 行
业 。近 年 来 ， 随 着 我 国 装 备 制 造 业 国产 化 的 推 进 ，部 分 国 内企 业 通 过 技 术 引进 的方 式 ，先 后 研