淺析螺桿壓縮機(jī)振動(dòng)大原因與處理措施

1、淺析螺桿壓縮機(jī)振動(dòng)大原因與處理措施摘要：壓縮機(jī)振動(dòng)值嚴(yán)重超標(biāo)，隨時(shí)都會(huì)出現(xiàn)故障停機(jī)，嚴(yán)重影響裝置平穩(wěn)運(yùn)行及上游裂解 裝置工藝產(chǎn)量。本文主要是針對(duì)螺桿壓縮機(jī)振動(dòng)速度值持續(xù)升高的現(xiàn)象，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，對(duì) 可能引起壓縮機(jī)振動(dòng)值超標(biāo)的故障進(jìn)行逐一排除以確定具體原因。最后查明引起機(jī)組振動(dòng)大 的根本原因?yàn)椋和烬X輪損壞、轉(zhuǎn)子彎曲和轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡，探討相關(guān)措施來(lái)進(jìn)行處理。關(guān)鍵詞：螺桿壓縮機(jī)；振動(dòng)原因；處理措施某裝置的螺桿壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中頻繁出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，對(duì)裝置平穩(wěn)運(yùn)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(jī)振動(dòng)大的故障，延長(zhǎng)設(shè)備運(yùn)行周期，確保生產(chǎn)安、穩(wěn)、長(zhǎng) 運(yùn)行，成為設(shè)備管理的一個(gè)難點(diǎn)。1、螺桿壓縮

2、機(jī)簡(jiǎn)介螺桿壓縮機(jī)由主要零部件有機(jī)殼、轉(zhuǎn)子、軸承、密封組件、齒輪等。機(jī)殼由機(jī)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?，采用了螺紋迷宮密封。齒輪變速 為一級(jí)變速，采用增速齒輪及同步齒輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子運(yùn)行。該裝置的壓縮機(jī)振動(dòng)速度值持續(xù)升高， 一直在10.6-13.4mm/s之間，而其他該型號(hào)的機(jī)組振動(dòng)速度值一直在6mm/s以下。2、原因分析壓縮機(jī)振動(dòng)值嚴(yán)重超標(biāo)，隨時(shí)都會(huì)出現(xiàn)故障停機(jī)，嚴(yán)重影響裝置平穩(wěn)運(yùn)行及上游裂解裝置工

3、 藝產(chǎn)量。因此，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，對(duì)可能引起壓縮機(jī)振動(dòng)值超標(biāo)的故障進(jìn)行逐一排除以確定具 體原因。2.1連接螺栓是否松動(dòng)螺栓連接是最常用的連接結(jié)構(gòu)形式，松動(dòng)失效為其主要失效形式之一，在螺栓松動(dòng)初期可能 不會(huì)影響螺桿壓縮機(jī)組的正常運(yùn)行，但是隨著松動(dòng)的進(jìn)一步加劇，可能會(huì)造成整個(gè)螺桿壓縮 機(jī)組的失效進(jìn)而引發(fā)重大安全生產(chǎn)事故。使用力矩扳手分別對(duì)電機(jī)、壓縮機(jī)地腳連接螺栓、 壓縮機(jī)本體連接螺栓進(jìn)行了校驗(yàn)，連接螺栓并未發(fā)生松動(dòng)。2.2螺桿壓縮機(jī)基礎(chǔ)剛性螺桿壓縮機(jī)組整體安裝在剛性基礎(chǔ)上，如果基礎(chǔ)剛性差則相當(dāng)于整個(gè)基礎(chǔ)就是一個(gè)振動(dòng)源， 而通過(guò)振源傳遞將會(huì)造成整個(gè)機(jī)組的振動(dòng)值增大。在壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，用振動(dòng)檢測(cè)儀器對(duì)

4、基礎(chǔ)進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)其振動(dòng)值0.8mm/s，基礎(chǔ)的振動(dòng)值符合基礎(chǔ)剛性要求。2.3工藝操作是否有波動(dòng)工藝操作波動(dòng)（如進(jìn)氣量的頻繁變化）會(huì)造成機(jī)組軸向負(fù)荷的交替變化，影響機(jī)組運(yùn)行壽命。 與工藝進(jìn)行對(duì)接確認(rèn)，結(jié)果顯示：各項(xiàng)操作均嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行，工藝操作無(wú)調(diào)整、無(wú) 明顯波動(dòng)現(xiàn)象。2.4 螺桿壓縮機(jī)機(jī)組對(duì)中螺桿壓縮機(jī)機(jī)組對(duì)中不良會(huì)造成一系列有害于設(shè)備的動(dòng)態(tài)效應(yīng)，如引起機(jī)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(dǎo)致機(jī)器發(fā)生異常振動(dòng)。利用激光對(duì)中儀對(duì)螺桿壓 縮機(jī)進(jìn)行復(fù)查，結(jié)果顯示該壓縮機(jī)機(jī)組對(duì)中符合要求。2.5進(jìn)、出口管線是否堵塞或存在應(yīng)力用高壓空氣對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)、出口管線進(jìn)行吹掃，未發(fā)現(xiàn)

5、憋壓情況，且進(jìn)、出口過(guò)濾器干凈。進(jìn) 一步檢查進(jìn)、出口管線發(fā)現(xiàn)，進(jìn)、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(biāo)準(zhǔn)值0.10mm、徑向位移0.20mm的要求。與工藝人員共同確認(rèn)所添加潤(rùn) 滑油，并對(duì)潤(rùn)滑油取樣進(jìn)行化驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)任何雜質(zhì)成分；現(xiàn)場(chǎng)檢查油管線也未發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)；采 用空壓機(jī)對(duì)管線進(jìn)行吹掃均暢通。2.7軸承間隙是否符合標(biāo)準(zhǔn)對(duì)螺桿壓縮機(jī)電機(jī)滑動(dòng)軸承進(jìn)行解體檢查，結(jié)果顯示：滑動(dòng)軸承軸瓦表面光滑，無(wú)硬點(diǎn)、裂 紋、氣孔、夾渣、脫皮、脫殼等缺陷。對(duì)螺桿壓縮機(jī)本體滾動(dòng)軸承進(jìn)行檢查，結(jié)果顯示：滾 動(dòng)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)自如，無(wú)點(diǎn)蝕、疤坑、毛刺等缺陷。將螺桿壓縮機(jī)解體，檢測(cè)其齒輪嚙合情況，

6、 發(fā)現(xiàn)同步齒輪損壞嚴(yán)重，陽(yáng)轉(zhuǎn)子傳動(dòng)齒輪齒斷裂，輸入軸傳動(dòng)齒輪也有不同程度的損傷。2.8轉(zhuǎn)子是否動(dòng)平衡螺桿壓縮機(jī)解體完成后發(fā)現(xiàn)：陽(yáng)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(duì)其 進(jìn)行動(dòng)不平衡校驗(yàn)，結(jié)果顯示：陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子的殘余不平衡量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)允許值。通過(guò)對(duì)上述 可能引起螺桿壓縮機(jī)振動(dòng)值增大的原因進(jìn)行逐一排查，確定了引起機(jī)組振動(dòng)大的根本原因?yàn)? 同步齒輪損壞、轉(zhuǎn)子彎曲和轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡。3處理措施3.1同步齒輪損壞對(duì)于損壞的同步齒輪，可采取齒輪堆焊、鑲齒法、鑲環(huán)法進(jìn)行修復(fù)，但從修復(fù)后同步齒輪的 硬度、傳動(dòng)精度及費(fèi)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(duì)于轉(zhuǎn)子彎曲的修復(fù)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(zhǎng)， 達(dá)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(cè)量矯直后的彎曲程度。若不滿足要求，則重復(fù)上述步驟，直至彎曲值恢復(fù)到0.03 0.04mm時(shí)，可認(rèn)為矯直結(jié)束。但此種方法會(huì)使材料存在殘余應(yīng)力。3.2.2局部加熱法此方法通過(guò)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(zhǎng)，以達(dá)到使主軸伸 直的目的。加熱范圍為軸向長(zhǎng)0.100.15D （D為軸直徑

8、）、圓周向?qū)?.3D，溫度不超過(guò) 500550C。這種矯直方法需要多次反復(fù)矯正，精度較低，有可能在今后的退火及運(yùn)行中使 軸向反側(cè)彎曲；且容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力，使軸在高溫工作條件下恢復(fù)到原來(lái)彎曲的程度；同時(shí) 殘余應(yīng)力會(huì)造成轉(zhuǎn)子在運(yùn)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(jìn)行堆焊，再進(jìn)行車削加工，然后安裝2個(gè)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(huì)產(chǎn)生應(yīng)力；且修復(fù)后穩(wěn)定性高，不會(huì)出現(xiàn) 再次彎曲現(xiàn)象。具體操作如下：首先采用8點(diǎn)找正法找出轉(zhuǎn)子的最大彎曲點(diǎn)，然后通過(guò)堆焊 增大軸的直徑，再利用車床進(jìn)行車削修復(fù)對(duì)陽(yáng)轉(zhuǎn)子進(jìn)行矯正。矯正后，測(cè)得陽(yáng)轉(zhuǎn)子的彎曲度 0.04mm，符合標(biāo)準(zhǔn)0.05mm的要求。3.3轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡計(jì)算出的陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子所允許的動(dòng)不平衡量，動(dòng)平衡校驗(yàn)時(shí)，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(dòng)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(yǔ)針對(duì)螺桿壓縮機(jī)頻繁出現(xiàn)振動(dòng)故障的現(xiàn)象，對(duì)引起故障的原因逐一進(jìn)行排查，確定具體原因 并采取相應(yīng)措施，徹底消除了設(shè)備故障。采取堆焊車削的方法對(duì)舊配件進(jìn)行修舊利廢，一方 面節(jié)約了成本，