離心壓縮機(jī)軸承油膜渦動(dòng)的診斷與處理

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　　本文由中央空調(diào)維修網(wǎng)的小編整理。離心壓縮機(jī)憑借自身優(yōu)勢(shì)，有效的推動(dòng)國(guó)家企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，自身運(yùn)行條件和標(biāo)準(zhǔn)也相對(duì)較高，同時(shí)也存在一定的缺點(diǎn)，所以自身具有一定的局限性;而軸承是離心壓縮機(jī)的重要組成部分，其自身在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油膜的厚度，會(huì)隨著楔形而發(fā)生改變，但是自身的流速不會(huì)改變，同時(shí)繞著軸瓦進(jìn)行運(yùn)動(dòng);但是油膜渦動(dòng)在使用的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)的情況，或給離心式壓縮機(jī)的工作效率帶來(lái)帶來(lái)一定的影響;對(duì)此有效的通過(guò)相位、頻率、軸心軌跡等因素進(jìn)行分析，從而采取采取針對(duì)性的處理措施是非常有必要的。

　　1　離心壓縮機(jī)概述

　　壓縮機(jī)風(fēng)分為很多種，而離心式壓縮機(jī)按照不同的工業(yè)需求，也分為很多種，像水平剖分型、垂直剖分型、組裝式等;同時(shí)離心壓縮機(jī)自身的結(jié)構(gòu)組成，以及使用的原理與離心式鼓風(fēng)機(jī)相似，將氣體的壓強(qiáng)增加，并且壓縮機(jī)的流量和效率都相對(duì)較高。主要的結(jié)構(gòu)組成為轉(zhuǎn)子、定子和軸承，其中轉(zhuǎn)子是由葉輪、主軸以及部分零件組成，并以軸承為支撐，在動(dòng)力機(jī)的驅(qū)使下高速的旋轉(zhuǎn)。同時(shí)主要的性能參數(shù)包括排氣量、排氣與吸氣的壓力、軸功率以及轉(zhuǎn)速等。

　　2　油膜渦動(dòng)診斷分析

　　2.1油膜渦動(dòng)的工作原理

　　油膜渦動(dòng)的工作原理，主要是指是軸承受到潤(rùn)滑油的影響，利用油膜對(duì)于軸頸進(jìn)行支撐，并且油速在軸瓦表面上是不動(dòng)的，當(dāng)軸頸在驅(qū)動(dòng)機(jī)的驅(qū)使下，做高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，油膜速度在軸頸上與表面一樣，并且油膜的厚度，會(huì)隨著楔形的改變而發(fā)生改變，但此時(shí)油的平均速度是相同;當(dāng)軸頸與軸瓦之間潤(rùn)滑油層中，液動(dòng)力所強(qiáng)迫造成的渦動(dòng)，如圖1所示：

　　液力渦動(dòng)是一經(jīng)過(guò)理想動(dòng)平衡(S=H)軸的徑向軸頸，且有旋轉(zhuǎn)速度nW。當(dāng)該軸沒(méi)有橫向力作用的情況下，軸頸所處的中心位置為(H=o)。而當(dāng)軸頸中心，以半徑為oH的圓進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，潤(rùn)滑層內(nèi)會(huì)形成壓力場(chǎng)，如圖中RQ，同時(shí)，在軸頸上作用有與oH方向相同的離心力P。此時(shí)和力用Q表示，力Q可分解為與軸的彈性撓曲力平衡的力Qr和不平衡力Qt;同時(shí)對(duì)于流體渦動(dòng)的穩(wěn)定條件已由Hori推導(dǎo)出，從而有效的區(qū)分了小的油膜振蕩和大的油膜振蕩。

　　2.2油膜渦動(dòng)診斷的振動(dòng)參數(shù)

　　常常油膜渦動(dòng)的指定頻率，會(huì)相對(duì)小于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的一半，但是油膜渦動(dòng)的頻率，也會(huì)隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的增加而升高;設(shè)軸頸中心的渦動(dòng)轉(zhuǎn)速為Ω，根據(jù)下圖2：

　　可求出渦動(dòng)轉(zhuǎn)速Ω=ωj/(2+c/R)≈ωj/2，其中R為軸承半徑;e為偏心距;c為半徑間隙，從而更好的為油膜渦動(dòng)的診斷奠定良好的基礎(chǔ)。其次是振動(dòng)情況，油膜渦動(dòng)的次諧波振幅，會(huì)受到工作轉(zhuǎn)速的影響，從而有效的提高，但是振動(dòng)的情況相對(duì)平穩(wěn)。最后軸承潤(rùn)滑油的溫度、粘度、壓力等指標(biāo)，也是診斷其油膜渦動(dòng)振動(dòng)的主要參數(shù)。

　　3　油膜渦動(dòng)振蕩診斷途徑

　　3.1首先對(duì)于壓縮機(jī)組的故障情況進(jìn)行實(shí)際的分析，對(duì)于其噪聲、齒輪嚙合的程度以及個(gè)工藝參數(shù)進(jìn)行探究，當(dāng)壓縮機(jī)工況不佳的情況下，對(duì)于軸振通過(guò)多個(gè)測(cè)點(diǎn)的布置，其測(cè)點(diǎn)的布置，可以在低速軸和高速軸的兩端轉(zhuǎn)子分別布設(shè);然后得出各個(gè)測(cè)點(diǎn)的軸振，記錄下各個(gè)測(cè)量點(diǎn)、測(cè)量時(shí)間、震動(dòng)值等參數(shù);同時(shí)對(duì)于之前不同級(jí)別的轉(zhuǎn)子，做出軸心軌跡圖。通過(guò)對(duì)于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，確定不同級(jí)別的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速所處的狀態(tài)，以及失穩(wěn)的原因。

　　3.2若是監(jiān)視系統(tǒng)對(duì)于機(jī)組檢測(cè)的振動(dòng)信息，不能很好的明確振動(dòng)的原因，對(duì)此可以合理的振動(dòng)信號(hào)采集的儀器，以及分析儀，對(duì)于機(jī)組的動(dòng)作做出系統(tǒng)的檢查，從而得出各測(cè)點(diǎn)垂直、水平、軸向以及截止頻率的振動(dòng)速度值，從而更好的觀察出軌跡的形狀和變化，而變化明顯的地方則說(shuō)明渦動(dòng)增加;而只有電機(jī)振動(dòng)的頻率與渦動(dòng)的頻率相同時(shí)，油膜才會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)的情況;對(duì)此可以很據(jù)油膜振動(dòng)的位置，參照電機(jī)振動(dòng)的頻率，從而確定渦輪振動(dòng)的頻率。而出現(xiàn)振動(dòng)的情況，就應(yīng)該及時(shí)的進(jìn)行斷電處理，避免損壞油離心式壓縮機(jī)組的工作效率。

　　3.3同時(shí)還要對(duì)于現(xiàn)有的軸承瓦口的軸承間隙值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，包括現(xiàn)有的間隙值、磨削量以及標(biāo)準(zhǔn)的間隙值等。而滑動(dòng)軸承的間隙值，由頂隙加上側(cè)隙的值為主，當(dāng)縫隙沒(méi)有超過(guò)保準(zhǔn)值，側(cè)說(shuō)明合格，若是超出標(biāo)準(zhǔn)值，就要進(jìn)行修刮、研磨使其縫隙均。

　　3.4最后根據(jù)上述的振動(dòng)分析、摩擦渦動(dòng)、油膜渦動(dòng)等分析，同時(shí)在進(jìn)行相對(duì)處理后，在對(duì)于轉(zhuǎn)子軌跡圖、各級(jí)轉(zhuǎn)子徑向振動(dòng)幅值以及軸承偏心率的參數(shù)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從而確定導(dǎo)致其振動(dòng)的原因。而當(dāng)不輕易出現(xiàn)振動(dòng)的可傾瓦軸承出現(xiàn)振動(dòng)時(shí)，主要的原因在兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的回旋體，中間受到了流體介質(zhì)環(huán)流的影響;同時(shí)可傾瓦軸承之間，因?yàn)槭菙嚅_(kāi)的，導(dǎo)致潤(rùn)滑油不能出現(xiàn)環(huán)流的情況，對(duì)此出現(xiàn)振動(dòng)。同時(shí)可傾瓦軸承因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)，會(huì)使油楔出現(xiàn)，而瓦塊的支反力，會(huì)與外荷載相交，對(duì)此可以避免造成軸頸渦動(dòng)切向分力的產(chǎn)生;但是一旦瓦塊的渦動(dòng)活動(dòng)不自由，就會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)的情況。

　　3.5綜合原因，離心壓縮機(jī)組中的傳動(dòng)系統(tǒng)，主要是由增速機(jī)以及電機(jī)對(duì)連軸節(jié)做增速傳動(dòng)，同時(shí)油膜渦動(dòng)也成為了近年來(lái)常見(jiàn)的故障，他是一種常見(jiàn)的失穩(wěn)現(xiàn)象，發(fā)生的位置是指轉(zhuǎn)子;轉(zhuǎn)子渦動(dòng)時(shí)，會(huì)通過(guò)軸線旋轉(zhuǎn)此時(shí)軸線也會(huì)發(fā)生回轉(zhuǎn)，主要的現(xiàn)象為振動(dòng)、噪音、偏振、發(fā)熱以及零件松動(dòng)破壞，甚至是油膜振蕩等情況的發(fā)生;而主要的原因，與法蘭變形有直接的關(guān)系，導(dǎo)致其泄露、機(jī)殼提高增加機(jī)組氣封間隙不同。根據(jù)其力學(xué)是由于軸頸處產(chǎn)生了反向的力，故障的出現(xiàn)導(dǎo)致軸頸荷載、油膜力的合力，與油膜阻尼力之間的平衡被破壞，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子出現(xiàn)失穩(wěn)的情況。

　　4　處理措施

　　首先根據(jù)實(shí)際的情況提高轉(zhuǎn)子偏心率，但是提高的程度要在氣封間隙和聯(lián)軸器的調(diào)心范圍內(nèi)，從而更好的抵消軸頸上的干擾力，提高軸系的穩(wěn)定性和可靠性;但前提是轉(zhuǎn)子提高的范圍適當(dāng)并合理，一旦出現(xiàn)差錯(cuò)，就會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子振動(dòng)的頻率增加，以及聯(lián)軸器的磨損和消耗;對(duì)此此方式只適用于臨時(shí)調(diào)整，還需要根據(jù)實(shí)際的情況，科學(xué)的計(jì)算氣封間隙。根據(jù)徑向間隙等于軸瓦半徑減去軸半徑的值，可以得知，當(dāng)偏心率下降是，軸頸的浮起增加，所以會(huì)導(dǎo)致油膜渦動(dòng);所以要想保證其穩(wěn)定性，有效的提高偏心率是非常有必要的。