平透空压机晃震缘由及应对办法的研究

　　1在静止状态下调整机组转子的轴心定位问题

　　压缩机组是由电动机、变速机、压缩机三个主要部分组成的。整个机组的安装以变速机为基准。首先调整并固定好变速机，再以其齿轮轴的中心为基准进行压缩机和电动机的定心。

　　机组在静止和运转两种状态下，其中心线会发生变化，且比较复杂。机组在运转中的轴中心线，应该是一条圆滑的曲线，这样才能保证机组的平稳运行。

　　机组安装找正时，要充分考虑轴系在运转中，由于转子自重产生的挠度、机组的热膨胀和转子工作时干扰力，使各轴的相互位置发生变化。还应考虑变速机在运转时，齿轮作用力轮轴位置的影响，因此，必须对压缩机与电动机的轴中心位置在安装时进行修正。在修正时仍以变速机的齿轮轴中心为基准来调整压缩机与电动机位置，但联轴器端面的轴向间隙允差仍应保持0102mm.如K250 - 61 - 1透平压缩机转子中心与变速机转子中心的定心数据：风机低01015～01025mm ，风机偏外0101～0102mm ，下张口- 0101mm.电动机转子中心与变速机转子中心的定心数据：电动机高0101～0102mm ，电动机偏外0～0101mm.

　　2转子平衡问题

　　透平压缩机转子不平衡是引起机组振动的*突出的影响因素。转子不平衡可能是由于转子平衡精度差；运输或安装中转子被碰撞；因停放时间过长而又保养得不好，转子发生弯曲变形；热胀冷缩不均匀而使转子弯曲；因某些部件过盈太小，在转子高速旋转中引起螺钉松动或脱落，叶轮积灰、腐蚀、冲刷磨损、铆钉松动和脱落、叶轮局部破碎、齿轮联轴节加工或安装不当等造成的。

　　由于转子不平衡离心力与转速的平方成正比，所以机器启动后很快就发生振动，随着转速的升高和负荷的增加，振动将加剧，由于振动频率始终与转速同步，所以当挠性轴通过**阶临界转速时振动尤为激烈，径向振幅很大。为了消除不平衡离心力所造成的危害，就必须对转子进行平衡。

　　对于转动件来说，平衡精度越高，机器的运行质量就越好，但这要花去很多时间，还要占用昂贵的高精度的动平衡机而显得不经济。因此在满足设备运行要求而又经济节约的原则下，运用合理的动平衡技术，确定适当的许用不平衡度，是十分必要的。

　　透平压缩机和鼓风机转子的许用动不平衡度精度要求多大为宜，现还没有统一标准，国内外意见也不一致。上海某厂取的是VDI标准二级精度中值。锦西某厂取的是VDI标准二级精度下限值。沈阳鼓风机厂取的是VDI标准三级精度中值。

　　经查阅有关资料并进行综合比较后，我公司的许用动不平衡度一般取VDI三级精度的中值，个别要求特别严格的转子，可按三级精度的上限值。

　　3轴颈涡动及油膜振荡

　　透平压缩机在运行中常常发生轴颈涡动及油膜振荡问题，使转子系统产生强烈的振动。

　　轴颈涡动是径向滑动轴承在流体动力润滑条件下，轴颈位置发生振荡的1种形式。这是由于转子制造精度差或动平衡不好以及轴承8个动力特性参数选择配合不当，使轴颈受外界扰动力的作用而失去平衡，轴颈发生偏移，在外载荷与油膜力矢量差的作用下，轴颈沿偏移的中心位置转动，如所示。在 （a）中，O1为轴颈中心在稳定运转下的静平衡位置，此时轴承油膜合力与外载荷平衡。假如由于某种外界扰动，轴颈中心偏离平衡位置O 1而移至O′1，在此瞬时轴颈中心的偏心率和偏位角都发生了变化，产生的油膜力F′1在大小与方向上都与F 1不同，因而F′1不再与外载荷F平衡，而出现一向量差ΔF，油膜力ΔF，就可能推动轴颈中心O′1绕原平衡点O 1涡动，涡动的方向与轴转向相同。

　　根据系统具体条件的不同，在继续运转中会出现三种情况，如收敛性涡动（图b） ，半速涡动（图c） ，发散性涡动，特称为油膜振荡（图d）。

　　轴承油膜可视为机械弹簧与阻尼器的组合，当一弹簧的刚度和阻尼很小时，瞬时对其施加一小的扰动力，它就会带动一质量振动起来。

　　所以，给定转子D轴承系统是否会发生油膜涡动和油膜振荡取决于系统的综合刚度与阻尼，其中油膜的刚度和阻尼是关键的。实践证明偏心率大的轴承不易出现油膜振荡，就是由于承载油膜的刚度与阻尼较大之故。因此，为了提高油膜轴承运转的稳定性，办法是设法增大轴承的偏心率。

　　根据上述分析得出，消除圆柱轴承油膜振荡的方法是：在轴承中部开一条周向沟槽（这样可增大比压和偏心） ；改变轴承间隙，适当加深油楔深度；抬高油膜振荡轴承的标高，以提高比压；适当提高油温，降低油的粘度，从而增加偏心距，有利于提高失稳转速等。

　　4其它影响因素

　　41转子轴颈加工精度

　　转子的轴颈有椭圆度存在，在运转中轴颈和轴瓦的间隙会发生周期性的变化，轴瓦的油膜厚度也相应产生周期性的波动。这种波动产生的冲击力作用于上瓦及轴承盖，使机组产生振动。所以要求轴颈的椭圆度不得超过0101mm.轴颈有圆锥度存在，使轴颈在回转中，沿着轴线方向的油膜厚度不均匀，油膜承受的压力也不均匀，而使油膜不稳定。若圆锥度过大时，就易造成局部油膜的破坏而使机组发生振动。故要求轴颈的圆锥度不得超过0102mm.轴颈表面有沟纹及凸凹，将破坏润滑油膜的连续性，使油膜承受压力不均匀，而发生轴颈振动。故要求轴颈表面粗糙度的高度参数数值要小。

　　42轴瓦的间隙

　　轴瓦间隙的大小，要满足油膜的稳定性和轴颈冷却要求。轴瓦的间隙过大，润滑油容易从轴瓦间隙中流出，轴瓦内的油膜就难于稳定，转子在运转过程中，由于瓦背对轴颈的回击力，容易使转子发生振动。因此轴瓦的间隙应在满足轴颈冷却油量的要求下尽量小一点，才能使油膜稳定。

　　43轴颈和下轴瓦接触情况

　　轴颈和下轴瓦的接触情况对油膜稳定性有很大影响，如接触角过大，会使液体摩擦损失增大，轴承易发热，楔形油膜不稳定。接触角过小，支承面积不够，油膜也难于稳定。油膜的不稳定，就使轴颈在回转中产生振动。因此轴颈和下轴瓦的接触角在*下部约为60°，接触面应沿轴瓦长度方向均匀分布。在接触面和非接触面之间，不应有明显的分界线，否则应经刮研使之达到要求。

　　44轴承润滑油

　　润滑油的质量对保证轴承的良好润滑起着重要的作用。润油滑的油量、油温及油的粘度都将直接影响润滑油膜的稳定性，从而影响到机组的振动。为了保证轴颈的冷却，在轴颈和轴瓦间必须有一定量的流动的润滑油，才能形成油膜，故油量是油膜形成和稳定的必须条件。润滑油量是由节流孔开度控制的，故节流孔开度大小应适当。油的粘度是影响油膜稳定性的又一因素，油的粘度大，油膜的厚度将增加。对于转速高轴颈负荷小的压缩机，应采用粘度较小的透平油。

　　油温对油的粘度有直接影响，当油温升高时，粘度将减小，要保持稳定油膜的油温，应使进入轴瓦的油温保持在32℃～37℃范围内。

　　5结语

　　如今，设备维修仍靠眼观、耳听、手摸等办法已是大大落后了。应当采用先进的诊断和监测手段来分析故障机理和异常原因，判断设备缺陷部位及性质，预测和控制设备劣化，以便为维修提供可靠的依据和信息，保证生产设备安全经济运行。

　　现在我公司的测振手段还比较落后，对高转速的透平压缩机的测振用的还是千分表和测振仪，用手工操作测振仪触头去检测设备外壳，往往因触头接触不良而产生较大的误差。

　　根据国外资料介绍，测量轴的振动是使用感应式仪器，它包括传感器和显示器等装置。

　　振动的轴的运动轨迹可以在显示器上显示，此信号是由安装在贴近轴表面的水平和垂直方向的传感器送出的。可以从显示器上确定轴振动的*大峰值和部位。

　　用几个探测器和基本测示仪表等即可探测旋转机械振动的根源，只需经过简单调整就可以使旋转机械恢复到平稳运转状态。