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技術(shù)文章

壓縮機的振動診斷及防振研究

1 螺桿壓縮機的結(jié)構(gòu)及工作原理
壓縮機的陰、陽轉(zhuǎn)子水平且平行配置在氣缸體內(nèi)，在陰、陽螺桿轉(zhuǎn)子上的排氣端外側(cè)裝有止推軸承，承受由吸入和排出壓力差而產(chǎn)生的軸向推力，在吸入側(cè)和排出側(cè)的軸承與螺桿轉(zhuǎn)子間設(shè)有軸封裝置，以防止軸承潤滑油漏入氣缸和氣缸內(nèi)氣體向外泄漏。在陰、陽螺桿轉(zhuǎn)子吸氣端外側(cè)均設(shè)有同步齒輪，其速比與螺桿轉(zhuǎn)子速比相等，依靠軸承支撐和同步齒輪厚薄片的調(diào)整使陰陽轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子外圓與氣缸體間及轉(zhuǎn)子端面與氣缸端面間均保持極小間隙。為了減少氣體從二轉(zhuǎn)子間和轉(zhuǎn)子與殼體間的泄露，在壓縮機運行時向工作腔內(nèi)噴進一定數(shù)量的潤滑油，在提高氣密性的同時潤滑齒面，降低排氣溫度和噪聲。

螺桿壓縮機是一種容積式壓縮機，其工作原理與往復(fù)式壓縮機的工作原理基本相同。在實際工作中，螺桿壓縮機內(nèi)部的一對陰、陽轉(zhuǎn)子相互嚙合，同時按照一定傳動比旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中使設(shè)備容積發(fā)生周期性變化，進而吸入、壓縮和排出介質(zhì)的過程。螺桿壓縮機內(nèi)部的氣體流動方向如圖1所示，吸氣口及排氣口兩者幾乎成對角線，但實際的進氣和排氣方向為上進上出，螺桿壓縮機的壓力比取決于螺桿的長度和外形以及排氣口的形狀。

2 螺桿壓縮機振動原因分析
某企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場共有3臺火炬氣回收螺桿壓縮機并聯(lián)設(shè)計，原設(shè)計3臺同時運行可回收現(xiàn)場2個氣柜的低壓??網(wǎng)瓦斯氣，但在當前生產(chǎn)情況下，運行兩臺壓縮機回收一個氣柜時收付量基本保持平穩(wěn)，3臺壓縮機同時開啟時由于后段處理能力限制的原因造成排氣管網(wǎng)壓力報警，因此無法使3臺壓縮機同時長周期運行，造成其中一臺壓縮機頻繁啟、停，當現(xiàn)場3臺壓縮機同時運行時機組振動超標，*大的振動速度為11.8mm/s，方向位于壓縮機入口端軸承的水平方向。

由于螺桿式壓縮機內(nèi)部轉(zhuǎn)子運動和嚙合過程與齒輪傳動過程基本類似，所以在診斷螺桿壓縮機振動原因時可以仿照齒輪運動振動原因的診斷方法進行診斷。螺桿壓縮機運行過程中，陰陽轉(zhuǎn)子的嚙合頻率約為198Hz，陰陽轉(zhuǎn)子的運動頻率分量越大，則越可能導(dǎo)致螺桿壓縮機的陽、陰轉(zhuǎn)子齒輪嚙合不佳進而產(chǎn)生振動。而嚙合頻率分量過大的主要原因與產(chǎn)品的設(shè)計、制造、裝配等環(huán)節(jié)有關(guān)。考慮到生產(chǎn)現(xiàn)場兩臺機組同時運行時，螺桿壓縮機的振動情況在允許范圍內(nèi)，而振動情況較為明顯的情況只發(fā)生其中3臺機組同時運行的時候，故推測振動大的原因可能為3臺機組同時運行時的實際工況與設(shè)計不匹配，進而導(dǎo)致壓縮機入口壓力波動，使壓縮機入口的氣量發(fā)生變化，*終引起壓縮機入口氣流脈動，導(dǎo)致壓縮機機組振動。

3 螺桿壓縮機的防振措施
3.1臨時措施方案
如果螺桿壓縮機正處于工作狀態(tài)且振動情況較為劇烈。此時可采取臨時防振措施。**，在壓縮機出口單向閥后安裝阻尼減震器，安裝方向為管道的水平方向;**，在冷卻器出口處安裝防振管卡，防振管卡是由扁鋼制成，安裝時需要在管卡與管道之間加墊一定厚度的石棉橡膠墊，進而增加管卡的穩(wěn)定性，安裝方式如圖2所示;第三，在冷卻器出口到分離器入口的彎管處增設(shè)可變彈簧支架，根據(jù)JB/T8130.2，可選用彈簧型號為TD30F10，形式為F型的可變彈簧架，安裝簡圖如圖3所示。