离心压缩机振动故障综合分析

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离心压缩机噪音和震动

离心压缩机噪音和震动

离心压缩机噪音和震动
离心压缩机的噪音和震动是常见的问题,可能会影响到人员的健康和设备的正常运行。

以下是一些可能导致离心压缩机噪音和震动的原因:
1. 不平衡的旋转部件:离心压缩机的旋转部件如风轮、转子等如果不平衡,会导致振动和噪音的增加。

2. 过大的振动:离心压缩机的支撑结构、基础等可能不稳定或缺乏适当的隔振措施,导致振动放大和传递到周围环境。

3. 摩擦和磨损:离心压缩机的各种运动部件,如轴承、齿轮等,在长时间使用后可能会出现摩擦和磨损,增加噪音和振动。

4. 不当的维护和保养:离心压缩机如果长期没有得到适当的维护和保养,可能会导致各种问题,包括噪音和振动的增加。

为了减少离心压缩机的噪音和震动,可以采取以下措施:
1. 平衡旋转部件:定期检查和平衡离心压缩机的旋转部件,确保它们的平衡和正常运转。

2. 安装隔振设备:在离心压缩机的支撑结构和基础上安装适当的隔振设备,减少振动的传递。

3. 定期维护和保养:按照厂家的建议,进行离心压缩机的定期维护和保养,包括清洁和润滑关键部件。

4. 使用噪音隔离措施:在离心压缩机周围设置噪音隔离措施,如隔音罩等,减少噪音的传播到周围环境。

5. 加强培训和监督:提供操作员合适的培训,教授正确的操作方式,以及监督操作人员是否按照规定使用设备。

6. 选择低噪音设备:购买低噪音设计的离心压缩机,以降低噪音和振动的程度。

离心压缩机的噪音和震动问题需要得到重视,通过采取适当的措施,可以减少其对人员和设备的不利影响。

浅谈离心压缩机振动原因及分析方法

浅谈离心压缩机振动原因及分析方法

浅谈离心压缩机振动原因及分析方法发表时间:2020-12-30T02:58:40.514Z 来源:《防护工程》2020年27期作者:石凯亮[导读] 在工业生产设备中,离心压缩机是非常重要并且非常关键设备之一,不仅如此对于其他能源化工行业中也有着举足轻重的地位。

神华新疆化工有限公司新疆乌鲁木齐市 830000摘要:在工业生产设备中,离心压缩机是非常重要并且非常关键设备之一,不仅如此对于其他能源化工行业中也有着举足轻重的地位。

离心压缩机机组一旦出现故障,不仅会对整个生产线产生影响,而且会造成重大的经济损失,乃至机毁人亡的重大事故。

为了避免大型事故的发生,提高大型机组的安全性与可靠性是十分必要的。

本文结合具体实例应用仪器仪表对离心压缩机振动进行分析,实践了一种快速有效的分析离心压缩机振动的方法。

关键词:离心压缩机;振动;诊断引言离心压缩机广泛应用在重工业的领域,且大多为高速的旋转机械,离心压缩机机组一旦出现故障,不仅会对整个生产线产生影响,而且会造成重大的经济损失,乃至机毁人亡的重大事故。

为了避免大型事故的发生,提高大型机组的安全性与可靠性是十分必要的。

因此,离心压缩机机组一旦出现振动问题,及时、迅速地做出正确的诊断,具有十分重要的意义。

离心式压缩机广泛应用高度自动化控制系统,采用多种类型的仪器仪表。

根据流程的要求,通过仪器对机组的温度,压力,流量,液位,振动等进行测试。

因此,一些参数不仅要在现场直观的显示出来,还要远传至控制室,实现机组安全稳定运行的目的。

一、离心压缩机振动故障原因分析1.离心压缩机转子类故障在离心压缩机内存在着转子,而属于制作工艺的转子,无论是在材料方面还是在其他方面中都会导致各种各样的振动故障状况产生,并且转子在离心压缩机内部运行的过程中不可能完全保持平衡状态,所以这就会导致转子出现误差现象,并且在一定程度还会导致转子旋转中心出现误差现象,这种现象的发生,会导致转子在离心力的作用下影响着转动运行。

离心压缩机常见问题分析及解决措施

离心压缩机常见问题分析及解决措施

离心压缩机常见问题分析及解决措施离心式压缩机是化工生产中常用的一种高速旋转的动设备,其通过高速的旋转,产生离心力,使得介质气体在压缩机的叶轮中扩压流动,从叶轮流出的气体流速、压力都得到了相应的提升,进而实现压缩介质气。

在离心式压缩机使用的过程中,往往会产生一些故障,影响其工作效果,影响化工生产,故对离心式压缩机产生产生故障的原因进行归整、分析,然后对其采取有效的措施进行故障处理,提升离心式压缩机的工作效果。

一、压缩机出现振动和异响1、压缩机不对中,卸下联轴器,使原动机和压缩机分别单独旋转,若原动机和压缩机在盘车时,卡涉则内部剐蹭或者有异物,没有异常则故障可能由机组不对中引起,参照安装说明书检查对中情况,机组对中影响驱动端振动较大些。

2、压缩机转子不平衡,拆卸压缩机检查转子,是否有污垢或叶轮、密封损坏所引起,从而进行修复或更换,必要时在线进行频谱监测,测量是否转子不平衡,对转子重新进行动平衡。

3、轴承不正常工作产生的原因,检查支撑轴承瓦块是否磨损、相关的数据是否不在设计范围内(轴瓦的间隙、轴瓦过盈)调整轴瓦间隙、轴瓦的接触面、瓦体与机组压盖间的接触面,进行修复或更换等处理方法。

4、联轴器故障或不平衡,重新检测联轴节平衡情况,检查联轴器螺栓、螺母是否损坏或者安装错误。

5、喘振现象检查压缩机运行时工作点是否远离喘振区,防喘裕度是否正确,防喘装置是否工作正常。

6、气体管路的应力传递给机壳,由此引起不对中。

气管路应做好固定支撑,防止有较大的应力作用在压缩机缸体上,管路应有足够的弹性补偿,以应付热膨胀量,做到无应力安装,要求压缩机本体法兰与立管法兰之间的间隙为 3mm ,两片法兰的平行度要控制在 0.1mm 范围之内,管道与机组连接对压缩机组产生的应力影响压缩机组的同心度必须小于0.02mm。

二、轴承故障分析原因及解决措施1、推力瓦温度升高的原因及措施⑴结构设计不合理,推力瓦承载面积太小,单位面积承受负荷超标。

离心式压缩机振动原因分析

离心式压缩机振动原因分析

离心式压缩机振动原因分析【摘要】由于化学工业的发展,各种大型化工、煤化工基地的建立,离心压缩机就成为压缩和输送化工生产中各种气体介质的关键机组,在整个装置系统总占有极其重要的地位,其运行的安全与稳定直接会对企业的效益产生影响。

离心式压缩机在高速运转过程中主要故障之一就是出现超限振动的问题,这种现象会对压缩机的使用产生严重的安全隐患,本文简要分析了离心压缩机出现振动过大的主要原因,并对其故障原因提出了相应的处理对策。

【关键词】离心式压缩机、振动、临界转速1离心式压缩机产生振动问题的主要分析1.1临界转速随着机器转动速度的逐步提高,在大量生产实践中人们觉察到,当转子转速达到某一数值后,振动就大得使机组无法继续工作,似乎有一道不可逾越的速度屏障,即所谓临界转速。

当转子的工作转速接近其临界转速时,就要发生共振,这是产生极大振动的主要原因之一,转子的临界转速除取决于转子本身的结钩、尺寸、材质等,还受轴承的位置、形式和工作条件等因素影响。

当转速达到一定数值振幅还未上升到危险程度时,迅速提高转速,振幅会降下来。

换句话说,转子在高速区存在着一个稳定的、振幅较小的、可以工作的区域。

需要说明的是,从严格意义上进,临界转速的值并不等于转子的固有频率,而且在临界转速时发生的剧烈振动与共振是不同的物理现象。

因此,在转子设计时,应保证工作转速相对于其临界转速有足够的避开率。

实际上离心机实际运行状态下的临界转速与制造厂给定的设计值存在一些偏差,因此需在现场利用升降速过程和超速过程中实测得到。

1.2喘振故障喘振是离心式运行中非常常见也非常严重的一个问题,喘振是由于压缩机旋转失速进一步发展所导致的。

在压缩机运行过程中,伴随着其负荷的降低,进气流量趋于设计的边界时,被压缩的气体会脱离叶轮或扩压器的流道表面,带来显著的冲击损失。

这样不但会导致压缩机组的运行效率出现下降,同时也会使压缩机组的出口气体压力发生下降,导致管网中的气流在压力差作用下发生回流,最终导致压缩机以及管道的剧烈振动。

离心压缩机振动原因及分析方法

离心压缩机振动原因及分析方法

离心压缩机振动原因及分析方法摘要:离心压缩机作为一种现代化生产的重要机械设备,由于其具有体积小、质量轻、稳定性高等特点,因而被广泛应用于各大生产领域,并且在生产产值提高上发挥了很大的作用。

随着离心压缩机应用的不断深入,其自身的一些弊端也逐渐显现了出来,比如机械振动故障就是比较突出的问题之一。

在此,文章在阐述离心式压缩机相关概况基础上,就离心式压缩机出现振动的原因展开了介绍,并从传统振动分析以及基于某案例背景的振动分析两方面进行了探讨。

关键词:离心压缩机;振动原因;分析方法前言:离心式压缩机是一种具备高功率、高转速以及高性能的动力机械性生产设备,同时在能源动力方面也有着较高的社会效益以及经济效益,在企业当中的应用具备较高的经济性和环保性。

但是,因为离心式压缩机不稳定而导致的振动故障,其将会直接影响压缩机本身的使用寿命,甚至是影响生产效率。

对此,必须对离心式压缩机振动故障的发生因素进行检测和分析,以便采取行之有效的控制措施提高离心式压缩机的可靠性,从而保障离心式压缩机的使用经济性与社会效益。

1离心式压缩机概述离心式压缩机简单而言就是一个较为复杂的发动机,其结构部门主要有两个大结构,一个是转子另外一个是定子,转子主要包含平衡盘、叶轮以及转轴等部件,电动机以及汽轮机带动空压机转动并由主轴进行旋转,旋转过程中可以形成一定的离心力,在离心力的影响之下,大量的气体将会被带动到扩压器当中,并由后续的气体加工流程通过失去空气之后的压缩机内空间实现增压效果,同时还可以提高压缩机本身的压力,气体便可以以更快的速度远离叶轮。

在扩压器这一方面,通过能量的转换,能够实现在扩压器当中的速度减缓,并借助气体的转动动能转换为压缩机本身静止性压缩能。

就当前而言,离心式压缩机在许多场所当中都有所应用,相对来讲,离心式压缩机的优势有很多,最为突出的是其体积更小,重量轻,拆卸和搬运较为快捷;另外,离心式压缩机工作的稳定程度和效率相对较高,对部件的磨损程度也较低,维护保养方面也显得更为经济实用;离心式压缩机在压缩工作中不需要使用任何油类资源,所以在运行成本以及环境保护等方面存在显著应用前景;离心式压缩机能够直接由燃气轮机或工业汽轮机进行拖动,因此,在一些企业中存在着显著的应用意义。

DA350-41型离心压缩机振动故障分析与处理

DA350-41型离心压缩机振动故障分析与处理

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研究离心压缩机振动故障以及解决方法

研究离心压缩机振动故障以及解决方法摘要:离心压缩机在工作中可以高速运转的设备,而且它在运行时振动的产生也是不可避免的,但是对于离心压缩机来说其振动值超过规定的范围时,就会引起振动故障,照成机组静动件的摩擦以及磨损等,严重的还会引发事故。

因此,应该积极针对离心压缩机的振动故障进行分析才行,文章就对离心压缩机使用过程中出现的故障进行分析,找出离心压缩机振动故障的原因,并给出故障维修的解决方法,确保今后离心压缩机的安全稳定运行。

关键词:离心压缩机振动故障故障排除运行解决方法离心压缩机在现代化生产中发挥着巨大的作用,一直被看作是石油、化工、冶金等行的重要设备。

其实在现实的生产过程中,离心压缩机作为一种高转速、高功率、制造精度高的动力机械,运行过程中比较容易出现振动故障,若压缩机的振动故障不能及时排除,就会对企业的生产中带来严重的安全隐患。

以下本篇文章就以日本神户制钢制造的,型号为dh9m的离心压缩机为例,为您讲解离心压缩机振动故障的维修和保养方法,以确保在以后的工作生产中,离心压缩机可以能够安全稳定的运行。

一、离心压缩机的振动故障分析离心压缩机在使用中造成振动故障的原因有很多,我们采用的dh9m型号的离心压缩机,是由功率为4900kw,转速为2980r/min 的电动机来直接驱动的,而且离心压缩机在生产中的作用也就是将循环气升压,来维持生产中流化床反应器的流化过程。

dh9m型号离心压缩机的工艺流程图如下所示:我们从以上离心压缩机的工艺流程图中可以看到,流化床反应器中装有聚乙烯粉料,并且催化剂与反应物料也被连续加入到其中,经过聚合反应之后,生成的聚乙烯粉料树脂就会从排料系统间断的排出,这样也就使得连续循环的气相反应物从反应器的顶部出来,不断地与新鲜物料融合在一起,然后再经过离心压缩机的增压,然后再通过循环气冷却器,降低压缩机内循环气的温度,除去反应热与压缩热之后,就经过流化床反应器下部再返回到反应器中,从而完成一个循环。

离心式压缩机常见故障分析及处理方法

离心式压缩机常见故障分析及处理方法离心式压缩机是一种常用的空气压缩机,它具有结构简单、运行稳定、效率高等优点。

然而,在运行过程中,离心式压缩机也可能会出现一些故障,如噪音过大、振动过大、温度升高等。

本文将针对离心式压缩机常见的故障进行分析,并提供相应的处理方法。

第一类故障:噪音过大原因:1.叶轮损坏或磨损过大;2.安装不当;3.轴承损坏;4.摩擦部件润滑不良;5.操作过程中出现杂物。

处理方法:1.更换叶轮或磨损过大的叶轮片;2.重新安装压缩机,并确保安装时叶轮与定子之间的间隙符合要求;3.检查轴承,如有损坏应及时更换;4.清理和润滑摩擦部件;5.定期检查和清理操作环境,避免杂物进入压缩机。

第二类故障:振动过大原因:1.安装不平衡;2.轴承损坏;3.叶轮损坏或磨损过大;4.电机失衡;5.齿轮箱故障。

处理方法:1.重新安装压缩机,确保安装平衡,并进行动平衡处理;2.检查轴承,如有损坏应及时更换;3.更换叶轮或磨损过大的叶轮片;4.检查电机是否失衡,并进行调整;5.检查齿轮箱的润滑情况,如需要更换润滑油或修复齿轮箱。

第三类故障:温度升高原因:1.压缩机周围环境温度过高;2.冷却系统故障;3.压缩机内部油温升高。

处理方法:1.增加压缩机周围的通风设施,确保空气流通畅;2.检查冷却系统,如需要更换或修复;3.加强压缩机的冷却措施,如加装风扇、降低压缩机转速等。

上述是离心式压缩机常见故障的分析及处理方法,当然还有其他可能出现的故障,处理方法也会有所不同。

为了确保压缩机的正常运行,建议定期进行检查和维护,及时发现故障并采取相应的处理措施,以保证压缩机的正常运行和长久使用。

天然气长输管道离心压缩机振动故障的分析与处理

天然气长输管道离心压缩机振动故障的分析与处理摘要:本文对天然气长输管道离心压缩机振动故障的分析与处理技术进行了研究,首先了离心式压缩机振动故障分类,然后分析了处理离心式压缩机振动故障的有效措施。

关键词:天然气长输管道;离心压缩机;故障1 引言天然气长输管道承担着输送天然气的重要任务。

随着经济社会发展和环境保护意识的逐渐增强,天然气消费量逐年增长,确保天然气的安全稳定输送十分重要。

压缩机是天然气长输管道的关键核心设备,压缩机一旦发生故障将对天然气输送和下游市场天然气的稳定供应产生重大影响。

做好压缩机运行管理对于保障长输管道运行意义重大。

作为连续运转的大型旋转机械,压缩机故障时有发生,特别是运行辅助设备和运行参数异常是造成长输管道压缩机组故障的主要原因[1]。

压缩机故障往往具有突发性,故障处理需要很高的时效性,如果处置不及时可能会带来重大损失。

随着大型旋转机械状态监测和故障诊断技术的发展,故障分析的手段逐渐丰富,通过分析故障产生的原因,提出合理的运行和维修建议。

把旋转体质量沿旋转中心线的不均匀分布叫做不平衡,由此引起的机器振动或运行时产生的其他问题称为不平衡故障。

2 离心式压缩机振动故障分类天然气长输管道在进行运输的过程中,一旦离心式压缩机发生故障,所导致的经济损失不可给予忽略[2]。

所以,需对各种故障的特点深入了解,以便于相关人员快速找出故障原因,并及时采取相应的促使进行检维修。

在离心式压缩机经常见到的几种故障中,振动方面的故障较多,危害较大,依据振动故障种类,可分成转子不对中、转子不平衡、喘振情况、油膜振荡等故障。

2.1 转子不平衡在制造离心式压缩机的同时,因遭受加工技术和材料质量等诸多层面的影响,使得转子质量分布无法全部依据中心线轴进行对称,所以,难以确保转子达到平衡,这样转子质量中心和旋转中心线上极易出现偏心距[3]。

在此基础上,转子在进行旋转的同时,极易遭受周期离心力侵扰,使其在轴承上形成荷载,致使压缩机出现振动。

离心式压缩机振动故障及应对措施探讨

2017年07月离心式压缩机振动故障及应对措施探讨胡壮(中化泉州石化有限公司,福建泉州362103)摘要:离心式压缩机对于天然气净化处理与轻烃生产等石油化工装置来说,是十分关键的设备。

倘若它发生转子平衡情况不佳、油膜振荡、喘振等故障,将导致油气生产发生重大经济损失,更有甚者还会在生产中出现安全事故,所以保障离心式压缩机的安全及其平稳、长周期运行,是油气生产过程中需要关注的重大问题。

在此,就离心式压缩机振动故障出现的原因、预防及应对措施展开介绍。

关键词:离心式压缩机;振动故障;原因;预防及应对措施1离心式压缩机振动故障发生的原因1.1转子运行情况不佳在压缩机安装、检修时因装配误差及材料缺陷等因素导致其振动值上升甚至超出上限,由此引发机组振动故障,是引发压缩机振动故障最多的原因,具体表现为转子平衡情况不佳与转子对中情况不佳两种故障现象。

1.1.1转子平衡情况不佳加重机组振动。

(1)离心式压缩机属于旋转机械设备,转子极有可能会遭受加工技术、装配误差与材料质量不均匀等情况的影响,所以旋转设备的转子均无法达到绝对平衡状态,纵使转子质量中心与旋转中心两者的偏心距处于允许范围内,依然会出现轴承受周期性离心力的影响出现振动现象。

(2)倘若压缩机由于生产原因长周期不间断工作,转子不平衡将导致处理介质内的粉尘颗粒在转子上出现不均匀结垢现象,并加剧不平衡状况。

(3)长周期运转期间工艺气体内的杂质会致使叶轮出现物理磨损,且工艺气体内的化学物质更会使叶轮受到或多或少的化学腐蚀,叶片强度由此下降,叶轮损坏后脱落的异物可能卡塞在叶轮的级间密封处,引发叶轮动平衡不良和动静部分的碰磨,这将加剧转子平衡情况不佳的情况,致使离心压缩机组振动更为明显。

1.1.2转子对中情况不佳加重机组振动。

(1)机组设计制造过程中,由于热膨胀运算误差导致压缩机运行过程中不对中情况的出现,从而致使压缩机振动的加剧。

(2)压缩机安装及检修过程中的对中不够精准以及机组基础沉降等原因,致使压缩机在运转过程中振动加剧。

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离心压缩机振动故障综合分析 一、故障类别及判别方法: 1、转子不平衡引起的振动 离心压缩机的转子由于受到材质和加工装配技术等各方面的影响,转子上的质量分布对轴心线成不均匀分布,或认为转子的质量中心与旋转中心之间总是有偏心距存在。因此,转子在高速旋转时将产生周期性的离心力、离心力矩或两者兼有,这种交变的离心力或离心力矩就会在轴承上产生动载荷,也就会引起压缩机的振动。转子不平衡是引起压缩机振动的最主要、最常见的原因。 1.1.1 转子不平衡的原因 1. 设计问题: (1)旋转体几何形状设计不对称,重心不在旋转轴线上。 (2)在转子内部或外部有未加工的表面,引起质量分布不匀。 (3)零件在转轴上的配合面粗糙或配合公差不合适,产生径向或轴向摆动。配合过松时,高转速下转子内孔扩大造成偏心。 (4)轴上的配合键装于键槽,形成局部金属空缺。 (5)轴上转动部件未对称安装,且有配合间隙。 2. 材料缺陷: (1)、铸件有气孔,造成材料内部组织不均匀,材料厚薄不一致如:焊接结构由于厚度不同而造成质量不对称。 (2)、材料较差,易于磨损、变形造成质量分布不匀。 3. 加工与装配误差: (1)焊接和浇铸上的造型缺陷。 (2)切削中的切削误差。 (3)叶轮在装配时配合误差的累积,引起重心偏移,因此对于高速转子每装上一个叶轮需要进行一次动平衡。 (4)、材料热处理不符合条件要求,或残余应力未消除加工和焊接时的扭曲变形,使转子永久性变形。 (5)配合零件不一致造成质量不对称。如:螺孔深度或螺钉长度不一致等。 (6)联轴器不对中,对于其中一个转子来讲,一种平行不对中相当于对转子加了一个不平衡负荷。因此也表现出不平衡的特征。 4. 动平衡的方法不对 对于挠性转子,其工作转速下的振型与其一阶振型有显著差别。因此仅在低速下对转子做动平衡,在高速下仍会发生很大的振动。 1.1.2 转子不平衡的主要振动特征 1.振动的时域波形为正弦波。 2.频谱图中,谐波能量集中于基频。 3.当转动频率小于固有频率时,振幅随转动频率的增加而增加;当转动频率大于固有频率后,转动频率增加时振幅趋于一个较小的稳定值;当转动频率接近于固有频率时,振幅具有最大峰值。 4.当工作转速一定时,相位稳定。 5.转子的轴心轨迹为椭圆。 6.转子的进动特征为同步正进动。 7.振动的强烈程度对工作转速的变化和敏感。 8.质量偏心的矢量域稳定于某一允许范围内。 1.1.3 转子不平衡的故障甄别及处理措施 一般而言,工频谱线或一次谐波表示转子不平衡,但这不是绝对的。对于刚组装完成的压缩机机组,要确诊是不是由于动平衡引起的振动过大,应与下列情况加以区别: (1)对刚性转子,要排除是否遇到了转子的临界转速问题,这就需要通过瀑布图或波特图等来分析,确定转子的固有频率,看是否与压缩机的工作转速相近。 (2)工频分量过大时,还应注意是否遇到了基础共振,这就需要进行相位分析来进一步确诊。基础共振使机组各点都以同一频率和相位进行,而由不平衡引起的振动,在顺着旋转方向上各点的振动存在着相位差。 (3)当用涡流传感器测振动位移时,工频成分也有可能是由于测振部位处轴颈加工不同心或有椭圆度、表面剩磁等造成的假振动,需用降低转速的办法来检查,如果低速时振幅与高速时振幅相近,很可能是一种假振动。 因此,要判断是否转子不平衡引起的振动,除了根据转子不平衡振动的主要特征外,还要看其敏感参数,如表 1-1 所示。 振动随转速变化 振动随负荷变化 振动随油温变化 振动随压力变化 振动随流量变化 其它识别方法 明显 不明显 不变 不变 不变 低速时振幅趋于零 表1-1 转子不平衡振动的主要敏感参数 对于确认的转子不平衡振动故障,则应该查找不平衡的原因,可从如下几个方面入手并加以解决: (1) 检查转子上各零部件是否有松动。 (2) 检查转子上是否有结构不对称的地方。 (3) 重新对转子做动平衡校验。 2、 转子不对中引起的振动 压缩机组通常都由电机或汽轮机、变速机、压缩机组成,机组各转子之间由联轴器连接而构成轴系,传递运动和扭矩。由于机器的安装误差、机组承载后的变形以及机组基础的沉降不均等原因,往往造成机器工作时各转子的轴线之间产生轴线平行位移、轴线角度位移或综合位移等对中变化误差。转子系统不对中将产生一系列有害于机组的动态效应,导致压缩机发生异常振动。转子系统不对中的故障发生的比较多,因此需要认识转子系统不对中故障的机理和表现出来的现象,能够准确诊断这种故障。 1.2.1 转子系统不对中的形式 图 2-1 转子不对中的形式 1.2.2 转子不对中故障的诊断及特征 转子不对中的轴系,不仅改变了转子轴颈与轴承的相互位置和轴承的工作状态,同时也降低了轴系的固有频率。轴系由于转子不对中,使转子受力及支承所受的附加力是转子发生异常振动和轴承早期损坏的重要原因。 转子不对中的转子系统的主要振动特征为: 1)振动频率是转子工作频率的 2 倍; 2)由不对中故障产生的对转子的激励力幅,随转速的升高而加大; 3)激励力幅与不对中量成正比,随不对中量的增加,激励力幅呈线性加大; 4)联轴器同一侧相互垂直的两个方向上,2 倍频的相位差是基频的 2 倍;联轴器两侧同一方向的相位在平行位移不对中时为 0o,在角位移不对中时为180o,综合位移不对中时为 0o~180o。 5)由于改变了轴承的油膜压力,负荷较小的轴承可能引起油膜失稳,因此,出现最大振动往往是紧靠联轴器两端的轴承; 6)不对中引起的振幅与转子的负荷有关,随负荷的增大而增大,位置低的轴承振幅比位置高的轴承大; 7)平行不对中主要引起径向振动,角不对中主要引起轴向振动;转子不对中的振动特征、敏感参数和故障原因分别如表 2-1、表 2-2、表2-3 所示。

特征频率 常伴频率 振动稳定性 振动方向 相位特征 轴心轨迹 进动方向 矢量区域 2X 1X、3X 稳定 径向、轴向 较稳定 双环椭圆 正进动 不变 表2-1 转子不对中振动特征 振 动 随 转速变化 振动随油温变化 振动随流量变化 振动随压力变化 振动随负荷变化 其它识别方法

明显 明显 有影响 有影响 有影响 转子轴向振动较大;联轴器相邻轴承处振动较大;随机器负荷增加,振动增大;对环境温度变化敏感。 表2-2 转子不对中的敏感参数 故障来源 设计、制造 安装维修 运行操作 主要原因 对机器热膨胀考虑 不够,给定的安装 对中技术要求不准 安装精度未达到技术要求;对热态时转子不对中变化量考虑不够 超负荷运行;机组保 温不良,轴系各转子 热变形不同 表2-3 转子不对中的故障原因 3、 油膜涡动和油膜振荡引起的振动 离心压缩机一般均采用滑动轴承在支承转子系统,机组运行的稳定性和轴承的类型有很大关系。随着高稳定性滑动轴承的普遍应用,轴承的故障大大减少,但尽管这样,油膜涡动和油膜振荡仍然是离心压缩机振动的主要原因,而且产生的破坏性是巨大的。由于滑动轴承工作状态的复杂性,掌握油膜涡动和油膜振荡的机理,及时准确地做出判断,对压缩机振动故障的诊断是非常重要的。 1.3.1 油膜涡动和油膜振荡的振动机理 `动压滑动轴承的工作原理是基于油楔的承载机理,即依靠油的粘性,在轴径旋转时将润滑油连续地带入由轴径和轴承表面之间所形成的收敛型油楔之中,油流在截面逐渐减小的油楔中受到挤压作用,产生油膜压力,油膜压力对轴径反作用,将轴径和轴承隔开,达到支承和润滑的作用。油膜涡动就是转子在轴承内做高速旋转的同时,还环绕某一个平衡中心做 回转运动,涡动可以是与转速同向,也可以是反向的,涡动角速度可以是同步,也可以是异步。 涡动的速度由油膜流动速度所决定。假定油膜速度按线性分布,即轴径表面油膜速度与轴径表面速度相同,轴瓦表面的油膜速度为零,则油膜的平均周向速度为轴径表面的圆周速度的一半,即转子转动时油膜将以轴径表面轴向速度的一半平均速度环行,因此常称为半速涡动。实际上,考虑到油膜速度并不按线性规律分布,而且由于润滑油在轴承端面有泄露,油膜速度不仅有周向分量,还有轴向分量,因而沿周向环行的油膜平均速度小于轴径表面周向速度的一半,由资料和实践可知,一般涡动频率约在回转频率的 0.43~0.48 倍之间。油膜涡动的主要特征是:频谱中的次谐波在半频处有峰值,其轴心轨迹是基频与半频叠加构成的较为稳定的双椭圆,相位稳定,正进动。涡动是一种自激振动,但半速涡动的频率小于转子的一阶固有频率时,由于油膜具有非线性特征,转子轴心轨迹为一稳定的闭圆形,转子仍能平稳地 工作。油膜涡动产生后,随着工作转速的升高,其涡动频率也不断增加,频谱图中半频谐波的振幅也不断增大,使转子振动加剧。如果转子的转速升高到第一阶临界转速的 2 倍附近,由于涡动转速和第一阶临界转速相重合,转子系统将发生激烈的共振,轴心轨迹突然变成扩散的不规则曲线,频谱图中半频谐波的振幅增加到接近或超过基频振幅,并有组合频率的特征。若继续提高转速,转子的涡动频率保持不变,始终等于转子的固有频率,这种现象称为油膜振荡。油膜涡动的主要特征是:频谱中的次谐波在半频处有峰值,其轴心轨迹是基频与半频叠加构成的较为稳定的双椭圆,相位稳定,正进动。油膜振荡的主要特征是:频谱中转子第一阶临界频率成分为主峰,存在非线性振动成分(基频和涡动频率的组合频率成分),轴心轨迹扩散、不规则,波形幅度不稳,相位突变(大幅振荡、碰撞结果)。 为了避免轴承油膜引起的转子失稳,对于大型的离心压缩机通常采用抗振性优良的可倾瓦轴承。可倾瓦轴承由多个活动瓦块组成(多数是 5 块),每块瓦都有一个使瓦自由摆动的支

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