离心式压缩机轴振动故障分析

梁友涛

摘要：离心式压缩机是单进气、双轴、齿轮式、四级等温压缩机，即各级间设有冷却器使压缩过程尽量接近等温压缩。其作用是增加循环气体的压力以维持反应器的流量，中间冷却器主要由空气、水组成，中间还有一定量的固体粉末。因此，所有与介质接触的部件，如内壳、叶轮等，都必须不易粘粉尘而影响压缩机的性能，导致压缩机的故障。所以应采用不同的轴封，以保证机器的稳定运行，减少能源和材料损失，避免污染，确保设备的安全。

关键词：离心式压缩机;常见错误;

引言

离心式压缩机通常由工艺系统、干空气密封系统、油封系统、气体冷却系统等组成，其性能取决于吸入量、温度、分子数、转速和控制功能。为确保设备安全可靠运行，及时发现和解决问题，必须对设备进行实时监控和完全控制。

1.离心式压缩机常见故障分析

1.1内部转子失去平衡

离心式压缩机的内部运行主要依靠转子。转子不平衡有三种典型故障：发展不平衡、偶然不平衡和初始不平衡。结合离心压缩机转子不平衡故障的各种判断现象和维修经验，对转子不平衡进行修复。转子不平衡故障为正弦波。随着转速的增加，如果转子转速低于临界转速，振幅会增大。当速度高于临界极限时，振幅趋于稳定。转子不平衡失效的原因包括：旋转体几何形状重心固定不正确、表面磨合松动、轴间连接失效、高速旋转时内孔位置过大导致零件偏离铁心、轴上配合零件调整不正确导致轴上零件弯曲误差不对称等。

1.2转子错位

转子错位可分为三类：平行：错位、角度错位和粘接错位。判断分类的主要方法是利用振动信号检查判断机组在高温下是否对中，同时观察轴承液压的变化。当液压下降时，表明轴承下半部内表面与轴颈的间隙变大，最终因各种因素发生振动故障。因此，利用振动信号不仅可以检测零件之间的间隙，还可以测量轴向和径向振动，为准确判断转子对中故障提供大量的测量数据。

1.3內部声音轴承故障

离心机内部轴承故障也是常见的经典故障之一，故障的内部原理通常是滚动轴承异常振动或间隙扩大。由于轴承的恢复力学性能非线性上升，当润滑性能失效时，会发生各种异常振动。随着轴的旋转，滚动单元会在径向载荷方向上产生轴的异常振动。为了解决这个问题，可以利用滚动轴承的径向间隙在维修时对核心区域施加压力，以解决异常振动问题。如果发现轴承过度磨损，必须及时更换。

1.4基础对中不良

通常故障振动的原因还包括对中不良的因素。根据具体情况，可以采取以下措施。如果故障振动是由于机体找正位置不良引起的，可以通过校正找正误差来解决。如果机体端面找正不稳定，可以通过修复端面平面度进行补偿。如果振动是由地面高度沉降引起的，必须通过地面工程施工来补救。

2.故障处理对策

2.1稳定的转子平衡

转子不平衡的原因很多，不同的原因必须采取不同的预防措施。由于旋转体的重量中心没有设计在旋转体的几何轴线上，可以采用动平衡的方法消除或增加重量，根据振动模型曲线的线性化原理，采用柔性转子进行平衡。在旋转体的几何轴线设计中，由于柔性转子自身无法平衡，必须通过在表面进行额外的加工来保证平衡，同时要注意避免零件错位造成的表面失配，通过一起加工来保证一致性。

2.2正确的转子对准

为了校正转子的对中，应尽可能改善工作条件，定期清洁转子表面涂层，确保没有灰尘覆盖。定期清洗导液叶轮，确保无冷凝和污垢;适当调整转子的运动参数，确保转子曲率不超过极限值，部件连接稳定，并组织专家团队对转子进行找正。

2.3升级压缩机气密措施

目前主流离心式压缩机组普遍采用铝制品作为空气密封材料。这种类型的气密措施在长期使用后容易氧化和腐蚀。难以彻底清洁和维护气密部件。随着时间的推移，离心式压缩机的气密结构会发生变形甚至断裂，导致转子在运行中出现明显的摩擦振动和异常故障。为了防止这种密闭措施的失效，需要对密闭材料技术进行改进。研究表明，聚四氟乙烯材料具有反应惯性，可有效防止氧化腐蚀，防止气密密封变形，降低异常振动频率。

2.4提高维修过程质量

离心式压缩机的维护不仅繁重，而且由于维护空间小，对测量精度要求很高。因此，需要一个专业负责的维修团队。维修人员可以利用激光对中装置将设备维修误差控制在0.02以内，通过在离心式压缩机中安装检测系统，可以实现对机组运行状态的实时监控，及时发现压缩机运行中的不稳定因素，避免事故发生，提高维修质量。

2.5加强维护措施

离心压缩机的振动干扰会严重影响机器的正常使用、使用寿命和生产效率。因此，为了保证离心式压缩机的稳定运行，有必要对离心式压缩机进行日常维护。首先，定期监测离心式压缩机的振幅和排量范围，通过参数筛选、数据分析和声音判断，检查离心式压缩机是否处于正常工作状态，确保机器正常运行。二是严格检查离心式压缩机润滑模块的油品质量，分析压缩机相关运行设备参数，确定机组工作点位置，调整偏离正常中心的模块位置，使机组稳定运行并验证数据。第三，监测离心式压缩机振动轴的位移，并仔细观察和记录。如果数据异常，必须及时采取有效措施。第四，检查机器各部分的绝缘情况，确认日常防腐工作是否已经完成。发现污渍应及时清洗，确保设备正常运行。

2.6测量插入温度

压缩机和涡轮机（如轴承）必须在一定温度下运行，以保持良好的工作条件，滚珠轴承的高温会导致油膜失效，损坏或寿命缩短。控制轧制工作状态所需的轧制温度测量，轧制工作表面通常超过10度，因此，热能机组的运行轴瓦通常用于加载。电阻式温度传感器的测量方法是测量反映滚动状态变化的温度。测量径向轴承的温度。热电阻温度传感器应埋入下承重层的最大荷载处。传感器应尽可能靠近支架表面，以测量操作期间的实际轧制温度。通常情况下，在径向轧制边缘应安装两个温度传感器。测量脉冲轴承温度时，应将热温度传感器埋在距离脉冲轧制表面1.5～2mm的地方。脉冲轧制边缘的一个机架上安装有两个温度传感器。轴承工作时，通常为一个径向轧制机架安装两个温度传感器。机组关闭进行维护，影响设备的正常生产。用过的转子维修时间长，维修费用高，虽然维修单位已投入正常运行，但维修后的转子无法达到新交付转子的精度。例如，叶轮密封圈的磨损将影响机组效率，并增加运行期间的蒸汽消耗。通常，轴位移的断开采用二合一模式，这不会导致中的错误操作关闭一组传感器，以有效保护机组的连续运行。

结语

简要分析了一些常见振动故障的原因及补救措施，使管理和维护人员对压气站振动离心式压缩机故障有更深入的了解，解决常见的异常振动。通过对离心式压缩机振动装置故障的诊断和处理，可以得出以下结论：故障原理和症状并不完全对应，有时可能同时发生多个故障。需要确定并正确处理故障，员工不仅需要充分了解设备，还需要掌握相关振动故障的原理知识。

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