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本文由中央空調(diào)維修網(wǎng)的小編整理。離心壓縮機憑借自身優(yōu)勢,有效的推動國家企業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的同時,自身運行條件和標準也相對較高,同時也存在一定的缺點,所以自身具有一定的局限性;而軸承是離心壓縮機的重要組成部分,其自身在高速運轉(zhuǎn)時,油膜的厚度,會隨著楔形而發(fā)生改變,但是自身的流速不會改變,同時繞著軸瓦進行運動;但是油膜渦動在使用的過程中,會出現(xiàn)振動的情況,或給離心式壓縮機的工作效率帶來帶來一定的影響;對此有效的通過相位、頻率、軸心軌跡等因素進行分析,從而采取采取針對性的處理措施是非常有必要的。
1 離心壓縮機概述
壓縮機風(fēng)分為很多種,而離心式壓縮機按照不同的工業(yè)需求,也分為很多種,像水平剖分型、垂直剖分型、組裝式等;同時離心壓縮機自身的結(jié)構(gòu)組成,以及使用的原理與離心式鼓風(fēng)機相似,將氣體的壓強增加,并且壓縮機的流量和效率都相對較高。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,在動力機的驅(qū)使下高速的旋轉(zhuǎn)。同時主要的性能參數(shù)包括排氣量、排氣與吸氣的壓力、軸功率以及轉(zhuǎn)速等。
2 油膜渦動診斷分析
2.1油膜渦動的工作原理
油膜渦動的工作原理,主要是指是軸承受到潤滑油的影響,利用油膜對于軸頸進行支撐,并且油速在軸瓦表面上是不動的,當軸頸在驅(qū)動機的驅(qū)使下,做高速旋轉(zhuǎn)時,油膜速度在軸頸上與表面一樣,并且油膜的厚度,會隨著楔形的改變而發(fā)生改變,但此時油的平均速度是相同;當軸頸與軸瓦之間潤滑油層中,液動力所強迫造成的渦動,如圖1所示:
液力渦動是一經(jīng)過理想動平衡(S=H)軸的徑向軸頸,且有旋轉(zhuǎn)速度nW。當該軸沒有橫向力作用的情況下,軸頸所處的中心位置為(H=o)。而當軸頸中心,以半徑為oH的圓進行旋轉(zhuǎn)運動時,潤滑層內(nèi)會形成壓力場,如圖中RQ,同時,在軸頸上作用有與oH方向相同的離心力P。此時和力用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;同時對于流體渦動的穩(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油膜渦動診斷的振動參數(shù)
常常油膜渦動的指定頻率,會相對小于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的一半,但是油膜渦動的頻率,也會隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的增加而升高;設(shè)軸頸中心的渦動轉(zhuǎn)速為Ω,根據(jù)下圖2:
可求出渦動轉(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的診斷奠定良好的基礎(chǔ)。其次是振動情況,油膜渦動的次諧波振幅,會受到工作轉(zhuǎn)速的影響,從而有效的提高,但是振動的情況相對平穩(wěn)。最后軸承潤滑油的溫度、粘度、壓力等指標,也是診斷其油膜渦動振動的主要參數(shù)。
3 油膜渦動振蕩診斷途徑
3.1首先對于壓縮機組的故障情況進行實際的分析,對于其噪聲、齒輪嚙合的程度以及個工藝參數(shù)進行探究,當壓縮機工況不佳的情況下,對于軸振通過多個測點的布置,其測點的布置,可以在低速軸和高速軸的兩端轉(zhuǎn)子分別布設(shè);然后得出各個測點的軸振,記錄下各個測量點、測量時間、震動值等參數(shù);同時對于之前不同級別的轉(zhuǎn)子,做出軸心軌跡圖。通過對于數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,確定不同級別的轉(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)對于機組檢測的振動信息,不能很好的明確振動的原因,對此可以合理的振動信號采集的儀器,以及分析儀,對于機組的動作做出系統(tǒng)的檢查,從而得出各測點垂直、水平、軸向以及截止頻率的振動速度值,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明渦動增加;而只有電機振動的頻率與渦動的頻率相同時,油膜才會出現(xiàn)振動的情況;對此可以很據(jù)油膜振動的位置,參照電機振動的頻率,從而確定渦輪振動的頻率。而出現(xiàn)振動的情況,就應(yīng)該及時的進行斷電處理,避免損壞油離心式壓縮機組的工作效率。
3.3同時還要對于現(xiàn)有的軸承瓦口的軸承間隙值進行統(tǒng)計,包括現(xiàn)有的間隙值、磨削量以及標準的間隙值等。而滑動軸承的間隙值,由頂隙加上側(cè)隙的值為主,當縫隙沒有超過保準值,側(cè)說明合格,若是超出標準值,就要進行修刮、研磨使其縫隙均。
3.4最后根據(jù)上述的振動分析、摩擦渦動、油膜渦動等分析,同時在進行相對處理后,在對于轉(zhuǎn)子軌跡圖、各級轉(zhuǎn)子徑向振動幅值以及軸承偏心率的參數(shù)值進行統(tǒng)計,從而確定導(dǎo)致其振動的原因。而當不輕易出現(xiàn)振動的可傾瓦軸承出現(xiàn)振動時,主要的原因在兩個運動的回旋體,中間受到了流體介質(zhì)環(huán)流的影響;同時可傾瓦軸承之間,因為是斷開的,導(dǎo)致潤滑油不能出現(xiàn)環(huán)流的情況,對此出現(xiàn)振動。同時可傾瓦軸承因為結(jié)構(gòu),會使油楔出現(xiàn),而瓦塊的支反力,會與外荷載相交,對此可以避免造成軸頸渦動切向分力的產(chǎn)生;但是一旦瓦塊的渦動活動不自由,就會出現(xiàn)振動的情況。
3.5綜合原因,離心壓縮機組中的傳動系統(tǒng),主要是由增速機以及電機對連軸節(jié)做增速傳動,同時油膜渦動也成為了近年來常見的故障,他是一種常見的失穩(wěn)現(xiàn)象,發(fā)生的位置是指轉(zhuǎn)子;轉(zhuǎn)子渦動時,會通過軸線旋轉(zhuǎn)此時軸線也會發(fā)生回轉(zhuǎn),主要的現(xiàn)象為振動、噪音、偏振、發(fā)熱以及零件松動破壞,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、機殼提高增加機組氣封間隙不同。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)子提高的范圍適當并合理,一旦出現(xiàn)差錯,就會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子振動的頻率增加,以及聯(lián)軸器的磨損和消耗;對此此方式只適用于臨時調(diào)整,還需要根據(jù)實際的情況,科學(xué)的計算氣封間隙。根據(jù)徑向間隙等于軸瓦半徑減去軸半徑的值,可以得知,當偏心率下降是,軸頸的浮起增加,所以會導(dǎo)致油膜渦動;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。
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