老式离心式空压机一些振动故障分析及处理
[分装置空压机,进口的离心式空压机,分三级压缩,两级冷却,三轴式。]
振动故障特征:机组振动监测系统，振动传感器探头和变送器， 通过微机实时跟踪记忆监测。在运行过程中，开车运行初期各级振动都较低，不超过10μm，但随着运行时间的延长，II- III 级转子振动值逐渐升高，运行约半年时间，振动值达到 23μm，引起机组联锁停车。
1.故障分析：离心式空压机振动原因，主要包括转子不平衡、振动监测 系统故障、联轴器故障及对中不良、轴承缺陷等。下面作逐项分析
⑴振动监测系统故障 如果测振探头和变送器故障，必然造成振动测量结果失 准，一般表现为振动值的突然变化。机组采用的测振探头，为 涡流式位移传感器。如果测振探头固定到连接器上的锁紧螺 母松动，由于振动会造成探头与轴的间隙发生变化，间隙减 小，振动值变大，反之间隙增大，振动值变小;还有，测振探头 和变送器的零点漂移，也会造成振动测量结果失准。
⑵联轴器故障及对中不良 大齿轮转子和电动机之间，用齿形联轴器联接，传递动力 和转矩。这种联轴器能传递的扭矩最大，而且能补偿两轴线间 的微小误差，但不能缓和冲击。 由于机组的安装误差、联轴器润滑不良、联轴器磨损严 重，以及机组基础的不均匀沉降等，会造成对中不良。转子系 统机械故障的60%是由于对中不良引起的。具有对中不良的 转子系统，在其运转过程中将产生一系列有害于设备的动态 效应，引起磨损、轴承早期损坏、油膜失稳和轴的挠曲变形等， 导致机组发生异常振动，而且振动会随不对中严重程度的增 加而增大。
⑶转子不平衡 离心式压缩机属旋转式机器，当转子不平衡时，将引起振 动。由于转子制造误差、材质不均匀等原因造成的转子不平 衡，称为初始不平衡，在制造厂就应该发现并修正;因转子在 运输贮存期间处置不当、装配误差造成转子不平衡，在开机运 行初时，便会产生较大的振动;由于转子上零部件脱落或叶轮 流道有异物附着、卡塞，造成的转子不平衡，表现为振动值突 然升高。以上情况均可以排除。由于叶轮上不均匀结垢、介质 中粉尘的不均匀沉积、介质中颗粒对叶轮的不均匀磨损等原 因，破坏转子动平衡，也会造成振动值增大。
⑷轴承缺陷 此机组I 级转子和II- III 级转子，采用可倾瓦径向轴承支撑。当系统承受小扰动时，各片轴瓦都会跟随扰动量的大小，作出相应的反应来与之平衡，从而又回到稳定状态，所以它有更 好的稳定性。但是当轴承因磨损间隙过大时，会导致机组振动 值增大。轴瓦巴氏合金开裂、剥落，也会导致机组振动值增大。
摘要:针对离心式空压机振动故障进行分析，诊断出振动故障的原因，准确地找出了故障源。因空气吸入口过滤器过滤效果差，造成灰 尘在叶轮上不均匀沉积而破坏了转子动平衡，表现为振动值随着运行时间的延长而逐渐增大。使用精密高效空气过滤器，可以根除由此引起的振动故障。
2.故障处理
 ⑴检查调整或更换测振探头和变送器 这是首先考虑的处理措施，也是最简单的处理措施。检查 测振探头固定到连接器上的锁紧螺母是否松动，检查探头与 轴的间隙电压是否正常，正常值是6.3V。若有必要，更换测振 探头和变送器。为便于排除故障，更换了II- III 级转子测振探头和变送器，但开机试运，振动值高的故障依然存在，故可以排除振动监测系统故障的因素。
 ⑵检查联轴器 第二步措施是检查联轴器及对中情况。打开联轴器，发现润滑不太好，部分润滑脂已硬化。清洗后检查各齿面，未发现 磨损的痕迹。检查对中情况，也未发现异常。从检查情况看，可以排除联轴器故障的因素。
 ⑶检查转子及轴承 先拆卸各级蜗壳，发现各级叶轮、扩压器上都有不同程度 积垢，最厚处有0.8mm。一级入口管内也有许多灰尘。对这些尘垢进行了彻底清理。然后打开上盖检查齿轮，齿面很光洁，没有发现磨损的痕迹，复查啮合间隙、啮合面积均正常。拆下 各级轴承检查，轴瓦巴氏合金完好，复查径向间隙均在正常范 围。还复查了其他部位间隙，均未发现异常。开机试运，II- III 级转子振动值正常，为9~10μm。从检查结果来看，很可能是 空气中粉尘在叶轮上不均匀沉积，破坏了II- III 级转子动平衡，造成振动值增大。II- III 级转子转速高达51000 r/min，对动平衡的要求更加苛刻。
 ⑷改造吸入口空气过滤器 叶轮等处的积垢表明，吸入口空气过滤器过滤效果差，需要认真检查分析。该过滤器原设计为4片板框式过滤器，尺寸为800mm×800mm，过滤面积小，过滤精度不可能太高，再加上板框与箱体钢结构密封不严，造成一小部分空气没有经过 过滤，就直接进入压缩机内，虽然采用粘结胶带进行密封，但 效果不佳。为彻底改进过滤效果，把该过滤器改造为过滤面积 大、过滤精度高的自洁式空气过滤器。 自洁式空气过滤器，是将8个直径600mm筒式过滤单元 组装在一起，筒式过滤单元在空压机吸入口的负压作用下，吸 取周围环境大气，大气中的灰尘沉积在过滤筒外表面;在PLC 的控制下，定时或定压差或手动发出自洁的指令信号，电磁控 制阀打开，自洁空气喷头喷出一股短时(约0.1s)高压(0.45 ~ 0.7MPa)气流，经文氏管进入过滤筒内，并自内向外反吹，将过 滤筒外表面的积尘吹掉。这种反吹过程是间断的，且在PLC 的控制下只有一定数量的过滤筒处于自洁反吹状态，其余过滤 筒仍在工作，所以不会影响空压机的正常运转。经过近两年的 使用证明，该新型过滤器过滤效果很好，叶轮等处的积垢很 少，没有再发生过由此造成的II- III 级转子动平衡被破坏、振动值增大的现象。
通过以上的分析和处理，可以得出结论:因空气吸入口过 滤器过滤效果差，造成粉尘在转子上不均匀沉积，破坏了转子 动平衡，表现为振动值随着运行时间的延长而逐渐增大。使用 精密高效空气过滤器，可以根除由此引起的振动故障。