离心压缩机振动故障综合分析报告

专业资料

离心压缩机振动故障综合剖析

故障类型及鉴别方法：

1、转子不均衡惹起的振动

离心压缩机的转子因为遇到材质和加工装置技术等各方面的影响，转子上的质量散布对轴心线成不平均散布，或以为转子的质量中心与旋转中心之间老是有偏爱距存在。所以，转子在

高速旋转时将产生周期性的离心力、离心力矩或二者兼有，这类交变的离心力或离心力矩就

会在轴承上产生动载荷，也就会惹起压缩机的振动。

转子不均衡是惹起压缩机振动的最主要、最常有的原由。

转子不均衡的原由

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）在转子内部或外面有未加工的表面，惹起质量散布不匀。

（3）零件在转轴上的配合面粗拙或配合公差不适合，产生径向或轴向摇动。

配合过松时，

高转速下转子内孔扩大造成偏爱。

（4）轴上的配合键装于键槽，形成局部金属空缺。

（5）轴上转动零件未对称安装，且有配合空隙。

2.资料缺点：

（1）、铸件有气孔，造成资料内部组织不平均，资料厚薄不一致如：焊接构造

因为厚度不

同而造成质量不对称。

（2）、资料较差，易于磨损、变形造成质量散布不匀。

3.加工与装置偏差：

（1）焊接和浇铸上的造型缺点。

（2）切削中的切削偏差。

（3）叶轮在装置时配合偏差的积累，惹起重心偏移，所以关于高速转子每装

上一个叶轮需

要进行一次动均衡。

（4）、资料热办理不切合条件要求，或剩余应力未除去加工和焊接时的歪曲变形，使转子

永远性变形。

（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，关于此中一个转子来讲，一种平行不对中相当于对转子

加了一个不平

衡负荷。所以也表现出不均衡的特点。

4.动均衡的方法不对

关于挠性转子，其工作转速下的振型与其一阶振型有明显差异。所以仅在低速下对转子做动

均衡，在高速下仍会发生很大的振动。

转子不均衡的主要振动特点

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.当转动频次小于固有频次时，振幅随转动频次的增添而增添；当转动频次大于固有频次后，

转动频次增添时振幅趋于一个较小的稳固值；当转动频次靠近于固有频次时，振幅拥有最大

峰值。

4.当工作转速一准时，相位稳固。

5.转子的轴心轨迹为椭圆。

6.转子的进动特点为同步正进动。

7.振动的激烈程度对工作转速的变化和敏感。

8.质量偏爱的矢量域稳固于某一同意范围内。

转子不均衡的故障甄别及办理举措

一般而言，工频谱线或一次谐波表示转子不均衡，但这不是绝对的。

关于刚组装达成的压缩机机组，要确诊能否是因为动均衡惹起的振动过大，应与以下状况加以差异：

（ 1）对刚性转子，要清除能否碰到了转子的临界转速问题，这就需要经过瀑

布图或波特图

等来剖析，确立转子的固有频次，看能否与压缩机的工作转速邻近。

（2）工频重量过大时，还应注意能否碰到了基础共振，这就需要进行相位剖

析来进一步确

诊。基础共振使机组各点都以同一频次和相位进行，而由不均衡惹起的振动，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因为测振部位处轴

颈加工不一样心

或有椭圆度、表面剩磁等造成的假振动，需用降低转速的方法来检查，假如低速时振幅与高

速时振幅邻近，很可能是一种假振动。

所以，要判断能否转子不均衡惹起的振动，除了依据转子不均衡振动的主要特点外，还要看

其敏感参数，如表 1-1 所示。

振动随转速振动随负荷振动随油温振动随压力振动随流量其余辨别变化变化变化变化变化方法

显然不显然不变不变不变低速时振

幅趋于零

表 1－1 转子不均衡振动的主要敏感参数

关于确认的转子不均衡振动故障，则应当查找不均衡的原由，可从以下几个方面下手并加以解决：

（1）检查转子上各零零件能否有松动。

（2）检查转子上能否有构造不对称的地方。

（3）从头对转子做动均衡校验。

2、转子不对中惹起的振动

压缩机组往常都由电机或汽轮机、变速机、压缩机构成，机组各转子之间由联轴器连结而构成轴系，传达运动和扭矩。因为机器的安装偏差、机组承载后的

变形以及机组基础的沉降不均等原由，常常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偏差。转子系统不对中将产生一系列有害于机组的动向效应，致使压缩机发生异样振动。转子系统不对中的故障发生的比许多，所以需要认识转子系统不对中故障的机理和表现出来的现象，能够正确诊疗这类故障。

转子系统不对中的形式

平行不对中

角不对中

综合不对中

图 2-1 转子不对中的形式

转子不对中故障的诊疗及特点

转子不对中的轴系，不单改变了转子轴颈与轴承的互相地点和轴承的工作状态，同时也降低了轴系的固有频次。轴系因为转子不对中，使转子受力及支承所受的附带力是转子发生异样振动和轴承初期破坏的重要原由。

转子不对中的转子系统的主要振动特点为：

1）振动频次是转子工作频次的 2 倍；

2）由不对中故障产生的对转子的激励力幅，随转速的高升而加大；

3）激励力幅与不对中量成正比，随不对中量的增添，激励力幅呈线性加大；

转子不对中惹起的故障及特点

1)改变了轴承的油膜压力 , 负荷较小的轴承可能惹起油膜失稳 , 所以 , 出现最

大振动常常是紧靠联轴器两头的轴承。

2)不对中惹起的振幅与转子的负荷有关 , 随负荷的增大而增大 , 地点低的轴承振幅

比地点高的轴承大 , 因为低位轴承被架空 , 油膜稳固性降落。

3)平行不对中主要惹起径向振动 , 角不对中主要惹起轴向振动。

4)不对中使联轴节双侧产生相位差。

5)从振动频次上剖析 , 不一样形式的不对中产生不一样的频次。

2.2 判断不对中故障的方法

1)察看轴承油膜压力随负荷的变化量 , 油膜压力增大 , 意味着轴颈与轴承下半的

内表面的空隙减小 , 反之空隙增大。

2)丈量机组热态时的对中状况。

3)利用振动信号判断不对中状况是当前的常用方法 , 即依据前面介绍的不对中的特点进行判断。常常振动带有多种要素 , 既要测径向振动和轴动向振动 , 也要测相位 , 经过多方面的信息 , 才能正确判断。

3油膜振荡

油膜振荡是高速滑动轴承的一种特有故障, 它是由油膜力产生的自激振动。转子发生油膜振荡时输入的能量很大 , 惹起转子轴承系统零零件的破坏 , 甚至整个机组的破坏 , 所以一定深入认识有效防治。

3.1 油膜振荡的机理

3.1. 1 半速涡动与油膜振荡

有些轻载转子 , 半速涡动在较低转速就产生了 , 进而使转子变成不稳固 , 但因为油膜的刚性和阻尼作用 , 克制了涡动幅度 , 使转子还能均衡工作。但跟着转速的高升 , 半速涡动幅值渐渐增添 , 直到转速高升到第一临界转速的两倍邻近时 , 涡动频次与转子一阶自振频次重合。转子轴承系统发生激烈的油膜共振 , 这类共