淺析螺桿壓縮機振動大原因與處理措施

1、淺析螺桿壓縮機振動大原因與處理措施摘要：壓縮機振動值嚴重超標，隨時都會出現(xiàn)故障停機，嚴重影響裝置平穩(wěn)運行及上游裂解 裝置工藝產(chǎn)量。本文主要是針對螺桿壓縮機振動速度值持續(xù)升高的現(xiàn)象，結(jié)合現(xiàn)場實際，對 可能引起壓縮機振動值超標的故障進行逐一排除以確定具體原因。最后查明引起機組振動大 的根本原因為：同步齒輪損壞、轉(zhuǎn)子彎曲和轉(zhuǎn)子動不平衡，探討相關(guān)措施來進行處理。關(guān)鍵詞：螺桿壓縮機；振動原因；處理措施某裝置的螺桿壓縮機運行過程中頻繁出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，對裝置平穩(wěn)運行及周邊環(huán)境造成了一 定影響。如何徹底消除螺桿壓縮機振動大的故障，延長設(shè)備運行周期，確保生產(chǎn)安、穩(wěn)、長 運行，成為設(shè)備管理的一個難點。1、螺桿壓縮

2、機簡介螺桿壓縮機由主要零部件有機殼、轉(zhuǎn)子、軸承、密封組件、齒輪等。機殼由機體（氣缸體）、 吸氣端座、排氣端座（與氣缸體為一體）及兩端端蓋組成，材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵。徑向軸承采 用圓柱滾子軸承；推力軸承位于排氣端，采用角接觸球軸承。為了防止壓縮氣漏入油箱，軸 封采用浮環(huán)密封，密封環(huán)材質(zhì)為碳環(huán)；為防止?jié)櫥托孤捎昧寺菁y迷宮密封。齒輪變速 為一級變速，采用增速齒輪及同步齒輪實現(xiàn)轉(zhuǎn)子運行。該裝置的壓縮機振動速度值持續(xù)升高， 一直在10.6-13.4mm/s之間，而其他該型號的機組振動速度值一直在6mm/s以下。2、原因分析壓縮機振動值嚴重超標，隨時都會出現(xiàn)故障停機，嚴重影響裝置平穩(wěn)運行及上游裂解裝置工

3、 藝產(chǎn)量。因此，結(jié)合現(xiàn)場實際，對可能引起壓縮機振動值超標的故障進行逐一排除以確定具 體原因。2.1連接螺栓是否松動螺栓連接是最常用的連接結(jié)構(gòu)形式，松動失效為其主要失效形式之一，在螺栓松動初期可能 不會影響螺桿壓縮機組的正常運行，但是隨著松動的進一步加劇，可能會造成整個螺桿壓縮 機組的失效進而引發(fā)重大安全生產(chǎn)事故。使用力矩扳手分別對電機、壓縮機地腳連接螺栓、 壓縮機本體連接螺栓進行了校驗，連接螺栓并未發(fā)生松動。2.2螺桿壓縮機基礎(chǔ)剛性螺桿壓縮機組整體安裝在剛性基礎(chǔ)上，如果基礎(chǔ)剛性差則相當于整個基礎(chǔ)就是一個振動源， 而通過振源傳遞將會造成整個機組的振動值增大。在壓縮機運行過程中，用振動檢測儀器對

4、基礎(chǔ)進行振動監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)其振動值0.8mm/s，基礎(chǔ)的振動值符合基礎(chǔ)剛性要求。2.3工藝操作是否有波動工藝操作波動（如進氣量的頻繁變化）會造成機組軸向負荷的交替變化，影響機組運行壽命。 與工藝進行對接確認，結(jié)果顯示：各項操作均嚴格按照操作規(guī)程進行，工藝操作無調(diào)整、無 明顯波動現(xiàn)象。2.4 螺桿壓縮機機組對中螺桿壓縮機機組對中不良會造成一系列有害于設(shè)備的動態(tài)效應，如引起機器聯(lián)軸器偏轉(zhuǎn)、軸 承早期損壞、油膜失穩(wěn)、軸彎曲變形等，導致機器發(fā)生異常振動。利用激光對中儀對螺桿壓 縮機進行復查，結(jié)果顯示該壓縮機機組對中符合要求。2.5進、出口管線是否堵塞或存在應力用高壓空氣對壓縮機進、出口管線進行吹掃，未發(fā)現(xiàn)

5、憋壓情況，且進、出口過濾器干凈。進 一步檢查進、出口管線發(fā)現(xiàn)，進、出口法蘭面平行度為0.05mm，徑向位移為0.10mm，也滿 足規(guī)范中平行度標準值0.10mm、徑向位移0.20mm的要求。與工藝人員共同確認所添加潤 滑油，并對潤滑油取樣進行化驗，未發(fā)現(xiàn)任何雜質(zhì)成分；現(xiàn)場檢查油管線也未發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)；采 用空壓機對管線進行吹掃均暢通。2.7軸承間隙是否符合標準對螺桿壓縮機電機滑動軸承進行解體檢查，結(jié)果顯示：滑動軸承軸瓦表面光滑，無硬點、裂 紋、氣孔、夾渣、脫皮、脫殼等缺陷。對螺桿壓縮機本體滾動軸承進行檢查，結(jié)果顯示：滾 動軸承轉(zhuǎn)動自如，無點蝕、疤坑、毛刺等缺陷。將螺桿壓縮機解體，檢測其齒輪嚙合情況，

6、 發(fā)現(xiàn)同步齒輪損壞嚴重，陽轉(zhuǎn)子傳動齒輪齒斷裂，輸入軸傳動齒輪也有不同程度的損傷。2.8轉(zhuǎn)子是否動平衡螺桿壓縮機解體完成后發(fā)現(xiàn)：陽轉(zhuǎn)子固定端端面有磨損現(xiàn)象，轉(zhuǎn)子表面也有燒焦現(xiàn)象。對其 進行動不平衡校驗，結(jié)果顯示：陰、陽轉(zhuǎn)子的殘余不平衡量均遠遠超過允許值。通過對上述 可能引起螺桿壓縮機振動值增大的原因進行逐一排查，確定了引起機組振動大的根本原因為: 同步齒輪損壞、轉(zhuǎn)子彎曲和轉(zhuǎn)子動不平衡。3處理措施3.1同步齒輪損壞對于損壞的同步齒輪，可采取齒輪堆焊、鑲齒法、鑲環(huán)法進行修復，但從修復后同步齒輪的 硬度、傳動精度及費用等多方面綜合考慮，本次采取更換新齒輪的方法。3.2 轉(zhuǎn)子彎曲對于轉(zhuǎn)子彎曲的修復方法，

7、查閱相關(guān)資料后得到以下3種方案。3.2.1捻打法捻打法是將主軸凹面向上放置，用錘捻打凹處，使金屬分子間的內(nèi)聚力減少而使纖維伸長， 達到直軸的目的。軸下面置油壓千斤頂，然后用寬為3040mm、厚為710mm的沖頭擊 打彎曲部位。通常冷擊1015次，然后拆卸壓緊裝置與千斤頂，將軸放回原軸承，用千分 表測量矯直后的彎曲程度。若不滿足要求，則重復上述步驟，直至彎曲值恢復到0.03 0.04mm時，可認為矯直結(jié)束。但此種方法會使材料存在殘余應力。3.2.2局部加熱法此方法通過局部加熱使凸出部位的金屬纖維收縮、凹入側(cè)的金屬纖維伸長，以達到使主軸伸 直的目的。加熱范圍為軸向長0.100.15D （D為軸直徑

8、）、圓周向?qū)?.3D，溫度不超過 500550C。這種矯直方法需要多次反復矯正，精度較低，有可能在今后的退火及運行中使 軸向反側(cè)彎曲；且容易產(chǎn)生殘余應力，使軸在高溫工作條件下恢復到原來彎曲的程度；同時 殘余應力會造成轉(zhuǎn)子在運轉(zhuǎn)中破壞平衡。3.2.3彎曲部位先堆焊、后車削在轉(zhuǎn)子彎曲部位先進行堆焊，再進行車削加工，然后安裝2個徑向軸承作為支撐，檢查其彎 曲度，直至符合要求為止。此種方法精度高，不會產(chǎn)生應力；且修復后穩(wěn)定性高，不會出現(xiàn) 再次彎曲現(xiàn)象。具體操作如下：首先采用8點找正法找出轉(zhuǎn)子的最大彎曲點，然后通過堆焊 增大軸的直徑，再利用車床進行車削修復對陽轉(zhuǎn)子進行矯正。矯正后，測得陽轉(zhuǎn)子的彎曲度 0.04mm，符合標準0.05mm的要求。3.3轉(zhuǎn)子動不平衡計算出的陰、陽轉(zhuǎn)子所允許的動不平衡量，動平衡校驗時，其不平衡量不能大于該數(shù)值。根 據(jù)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，采用去重法減少動不平衡量。所謂去重法，即在重的一方用鉆孔、磨削、鏨 削、銑削和激光鉆孔等方法去除一部分金屬。4、結(jié)語針對螺桿壓縮機頻繁出現(xiàn)振動故障的現(xiàn)象，對引起故障的原因逐一進行排查，確定具體原因 并采取相應措施，徹底消除了設(shè)備故障。采取堆焊車削的方法對舊配件進行修舊利廢，一方 面節(jié)約了成本，