透平压缩机振动

透平压缩机振动超标的原因有哪些？如何消除？

轴承是引起振动的关键所在，透平机的轴承（尤其是齿轮式压缩机）是解决三轴平行（水平方向和垂直方向）和轴交*度的根本。轴承若选得不当，会造成整机振动激烈，齿轮使用寿命缩短。同时瓦背与轴承座接触面的保证和轴瓦与压盖过盈量的恰到好处，也起着重要的保证作用。轴与轴瓦的接触，并不是传统上的认识，并非要达到60%。理论和实践证明，轴和轴瓦应是接触一条线，才能形成供液体润滑的油楔，但前后接触必须均匀。
　轴承传统刮削工作效率低，质量行不到保证，检修工人劳动强度在，本科生低。我们大胆采用不刮削或少刮削轴瓦，也就是说从整体提高加工精度，使椭圆轴承大机床上加工成型，从而保证了透平机轴承的牲要求，也是消除油膜半波涡动的最好办法。可怕的半波涡动消除，机组安全、稳定、长期运行得到了保证，从而保证生产，降低备件消耗，大大减少检修工时。
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具有高速旋转叶轮的动力式压缩机。它依靠旋转叶轮与气流间的相互作用力来提高气体压力，同时使气流产生加速度而获得动能，然后气流在扩压器中减速，将动能转化为压力能，进一步提高压力。在压缩过程中气体流动是连续的。透平压缩机是在通风机的基础上发展起来的。它广泛用于各种工艺过程中输送空气和各种气体，并提高其压力。  
  透平压缩机的振动是压缩机设计制造、安装和运行管理的综合反映。也就是说，导致或影响透平压缩机正常运行的内部和外部因素有很多，而众多因素反映出的就是振动。振动的原因设备检修找正安装后启动，由于机组启动电流大，瞬间扭力也很大，造成电动机有微量位移，机器在对中后走调的情况下运行，振动就会很大。空气中带有腐蚀性气体的冷凝水造成转子、气封、扩压器、碳钢空气管道等腐蚀十分严重，产生空气涡流的振动。管道氧化物的被冲刷造成转子平衡破坏，振动激烈，会导致设备损坏。频繁开停车对机组振动也有影响。由于生产平衡或机、电、仪故障，压缩机被迫一年中开停多次。停车时会把积在转子上的尘土或其他氧化物不均衡的脱落，破坏转子的平衡……

1　原先在安装时电动机和大齿轮的同轴度完全根据设计要求来校正。由于机组启动电流大，瞬间扭力也很大，造成电动机有移位感。根据气温，设计要求安装时径向轴向误差允许在±0.02mm，我们严格照办。机组运行一段时间后再测，明显测得轴向无变动，而径向的水平方向走动了0.18～0.20mm左右。这说明机器在对中后走调的情况下运行，振动就会很大。
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　　1.2　空气中带有腐蚀性气体的冷凝水造成转子（尤其是3～4级）、气封、扩压器、碳钢空气管道等腐蚀十分严重，产生空气涡流的振动。管道氧化物的被冲刷造成子平衡百战不殆，振动激烈，因此而被迫停车，此类事故已发生两次。
1.3　频繁开停车对机组振动也有影响。由于客观条件不允许或机械故障被迫一年中开停多次，使转子平衡被破坏。停车时会把积在转子上的尘土或其他氧化物不均衡地脱落，破坏了转子的平衡。* g1 g) N9 Q  B4 v

$ A: c1 D4 h. p6 O 2、检修后的振动
/ {2 s4 C+ t3 T# | 　　2.1　齿轮偏载造成工频振动。透平机的转速很高，1～2级转速为15200rpm，3～4级为19200rpm，因而齿轮的精度要求也很高。保持较高的齿轮接触面很重要，在静态下检查齿轮接触面无法得到动态的实际接触情况，我们的做法是在静态下使接触面不低于85%。其中一台机组在检修时发现齿轮接触面差，一只新齿轮只运行两个多月就严重点蚀和大齿面剥落（一只大齿现价30万元左右）。机组振动很大，齿轮的损坏就呈恶性循环，难以挽救。4 h2 Q& L' y( B&  
　　2.2　油膜涡动引起的低频振动。轴承中的油膜在转轴和轴承间运行起着盗运和润滑作用，如轴承稳定性不好，会导致油膜半速涡动。我三透平机转速为19200，约在10000左右产生低频振动。低频振动产生与转子工作转速不合拍的激振力，对转子和轴寿命的影响程度超过工频振动的影响，它使转子振动总量增大，这历来被人们所禁忌。如低频值是工频值的105时，就应引起重视。我们原有的机器低频值大于工频值的5%，已造成严重后果。轴瓦的锡基合金多次剥落（其实是撞落），被迫停机。2级转子振裂落掉一块（累计运行了13442小时），约1.5mm2,3～4级转子轴头振断裂（累计运行11000小时）。更换两根转子要工几十万无，还直接影响生产。
二、消减振动的措施
" _1 y* \: l1 B2 i4 `2 V) |　　1.　采用不刮削或少刮削轴瓦 　轴承是引起振动的关键所在，透平机的轴承（尤其是齿轮式压缩机）是解决三轴平行（水平方向和垂直方向）和轴交*度的根本。轴承若选得不当，会造成整机振动激烈，齿轮使用寿命缩短。同时瓦背与轴承座接触面的保证和轴瓦与压盖过盈量的恰到好处，也起着重要的保证作用。轴与轴瓦的接触，并不是传统上的认识，并非要达到60%。理论和实践证明，轴和轴瓦应是接触一条线，才能形成供液体润滑的油楔，但前后接触必须均匀。
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　　轴承传统刮削工作效率低，质量行不到保证，检修工人劳动强度在，本科生低。我们大胆采用不刮削或少刮削轴瓦，也就是说从整体提高加工精度，使椭圆轴承大机床上加工成型，从而保证了透平机轴承的牲要求，也是消除油膜半波涡动的最好办法。可怕的半波涡动消除，机组安全、稳定、长期运行得到了保证，从而保证生产，降低备件消耗，大大减少检修工时。

　　2.　操作管理对振动的控制
9 l8 U7 ?9 v" l+ [, ~ 　透平机一般情况开车时各指标正常，振动值不大，在长周期运行中变化不会太大，也不太可能造成机组的振动加大。但油温控制不理想，也会造成机组振动加大，出现异常。油温作为开车联锁的条件之一，在正常运行中，油温的稳定也能保证机组安全、稳定、长期运行。
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3 G, m: X5 b/ a　　油温度控制在40℃左右为最理想状态，因为回油温度一般在50～55℃，通过冷却可达到理想的油温，帮操作工要根据天气的冷热，早晨、中午、傍晚、半夜不断地调整油温，稳定油温，这样可对机组减少工频和低频振动。

三、监察分析
　1994年12月，我们对三台H200透平压缩机配置了微机监测和诊断系统，在线动态监测机组的温度、压力、振动、流量等参数，用计算机才行数据采集和数据处理，实现了机组运行监测、信号处理、故障诊断以及机组历史资料管理等功能。

　　1.　动态监察系统功能

( ]/ i. ]# p+ |# h& h5 k$ ^5 I　　机组运行监察，对空压机模拟测点信号，进行计算机实时监测，并有集中参数显示、小型显示、模拟图显示。
# ~" E2 Y* O/ W; |; K  Y+ y9 B; g　　2.　机组故障诊断
　　在频谱分析的基础上，利用模糊数学方法，根据其他信号变化的牲，对机组故障进行诊断。可诊断的常见故障为：转子不平衡，轴承座松动，箱体、支座松动，油膜涡动，油膜振荡，气流脉动等。

　　3.　机组历史资料的管理与检索
　　对机组历史数据保存一个报警事件，可保存十次报警事件前五分钟的追忆数据。可保存一个朋内每天每个通道每一小时的数据，并都可打印、制表、输出。

压缩机的异常振动和异常噪音
（1）机组找正精度被破坏不对中  应重新找正
( ~" p4 j/ K* L! H+ Y （2）转子不平衡  检查振动情况。
（3）转子叶轮的摩擦与损坏   检查修复与更换
+ \4 D+ G6 C8 Y4 i; L# X: v) r （4）主轴弯曲 检查主轴是否弯曲，校正直轴
; Q: [4 P, M+ a  V   （5）联油器的故障或不平衡 检查连轴器并拆下，检查动平衡情况，加以修复
' j# _) V  Q: G9 O （6）轴承不正常 检查轴承径向间隙，并进行调整，检查轴承盖与轴承瓦之间的过盈量，如过小则应加大；若轴承合金损坏，则换瓦
（7）密封不良 密封片摩擦，振动图线不规律，启动或听机时能听到金属磨声修复或更换密封环
（8）齿轮增速器齿轮齿合不良 检查齿轮增速器齿轮齿合情况，若振动较小，但振动频率高，是齿数的倍数
/ m( e: `0 i' c% d; L: X （9）地脚螺栓松动，地基不坚 修补地基，把紧地脚螺栓.  
（10）油压、油温不正常 检查各油系统的油压、油温和工作情况，发现异常进行调整；若油温低则加热润滑油
0 e; c8 K2 {4 B0 G" M（11）油中有污垢，不清洁，使轴承发生磨损 检查油质，加强过滤，定期换油。检查轴承，必要时给以更换
, \% M+ m! u. O   （12）机内侵入或附着夹杂物 检查转子和气缸气流通道，清除杂物
0 p" u( U3 e, i( x! d+ x（13）机内侵入冷凝水 检查压缩机内部，清除冷凝水
7 L6 n3 V7 [0 z. n. t& E（14）压缩机喘振  查压缩机运行时是否远离喘振点，检查防喘振装置是否正常工作
（15）气体管道对机壳有附加应力  气体管路应很好固定，防止有过大的应力作用在压缩机上；管路应有足够的弹性补偿，以应付热膨胀
2 T) ?4 S6 A9 ~5 D' N （16）压缩机附近有机器工作 将它的基础、机座相互分离，并增加连结管的弹性
（17）压缩机负荷急剧变化 调节节流阀开度
（18）部件松动 紧固零部件，增加防松设施
. a) a' B5 F, f/ } 压缩机喘振
# I! U0 E' s8 [ （1）工况点落入喘振区或距离喘振边界太近 检查压缩机运行工况点在特性曲线上的位置，如距喘振边界太近或落入喘振区，应及时脱离并消除喘振
（2）裕度设定不够 预先设定好的各种工况下的防喘度应控制在1.03-1.05左右，不可过小
4 @6 Y' x! y  F, t% I4 z（3）流量不足 进气阀开度不够，滤芯太脏或结冰，进气通道阻塞，入口气源减少或切断
- m6 u- x2 U; A0 b （4）机出口气体系统压力超高 压缩机停机时气体未放空或未回流，出口止逆阀损坏。
; T4 p/ `8 {3 i" Q# `8 N （5）变化时放空阀或回流阀未及时打开 进口流量减少，应查明特性线，及时打开防喘的放