转子组件不平衡的处理

1、转子及其组合件不平衡引起振动的解决办法CO压缩机一级振动的处理 论文题目：转子及其组合件不平衡引起振动的解决办法 CO压缩机一级振动问题的处理二 O 一 O 年 九 月目 录一、前言二、举例说明 1、CO压缩机的概况 2、CO压缩机一级振动的原因分析 3、CO压缩机一级振动的解决办法 三、结论 四、尚存问题及建议转子及其组合件不平衡引起振动的解决办法 CO压缩机一级振动问题的处理 摘 要 对WGC5-150 型CO压缩机一级振动过大引起机组跳车的原因进行了分析，详述了整个解决过程并提出了尚存问题及建议。 关键词 CO压缩机 振动 分析 处理 一、前言：不平衡是质量和几何中心不重合所导致的一种故

2、障状态（质心不在旋转轴上），不平衡带来的后果是增加附加载荷，是设备和零部件损坏的最常见的故障之一。转子（包括其组合件：叶轮、转轴、联轴器、键座等）不平衡是由于转子部件质量偏心或转子部件出现缺损造成的故障，通常是由于加工误差，装配误差，材料不均匀，以及运行中的腐蚀、磨损、结垢、零部件脱落等原因引起，这些因素有时只有一种，有时有几种同时存在，带来的后果是使有一定质量的转子由于不平衡而引起偏心，具有了偏心质量，旋转时产生离心力，这个变化（大小、方向）的力就会引起机组振动。假设转子的质量为，偏心质量为，偏心距为，转子以一定角速度转动时，产生的离心力²。正常的转子系统振动的主要原因是由于不平衡

3、所引起的。转子不平衡的振动识别特证见表一。表一 转子不平衡的振动识别特证：识别参数特征图形波 形正弦波频 谱由基频与其高频谐波组成，基频达到峰值。相 位在一定转速下，方位稳定。振 幅振幅与不平衡度成正比；并随工作转速升降而增减。轴心轨迹与振动方向椭圆同步正进动敏感参数工作转速 消除不平衡的方法有以下几个：1、在动平衡机上进行动平衡试验，对高速转子采用去重法予以消除。对于要求高的转子，在叶轮组装前进行单体动平衡，组装过程中进行阶段动平衡，组装完毕后再进行整体动平衡或进行高速动平衡。2、现场动平衡试验，在设备工作现场工作状态下，对其进行振动测量分析并进行动平衡校正，此方法精度低且具有一定的局限性，

4、但具有速度快、工作量小等优点。上面说过了，影响转子平衡的因素有很多，包括所有组件：叶轮、转轴、联轴器、键座等，以联轴器为例，并且该联轴器出厂前已经过平衡校验，这种情况下，影响联轴器不平衡的因素可能有以下几个方面：1、平衡校验规范所规定的公差有误。2、平衡校验设备、仪器及校正用心轴组件的误差。3、平衡校正后联轴器重新组装和安装到所连两轴时产生的误差。4、由温度变化引起的转子不平衡状态的明显改变。 消除联轴器不平衡的方法有以下几个：1、对联轴器进行动平衡试验，采用加减平衡质量来进行平衡。2、消除联轴器与轴的对中面的偏差。3、检查联轴器中各零部件（螺纹连接件、键等）的分布和磨损等情况，用称重等方法来

5、判断是否需要调整或更换，从而消除不平衡。二、举例说明。1、CO压缩机的概况焦化公司有一台CO压缩机，系德国阿特拉斯.科普柯公司的产品。该机型号：WGC5-150，共5级，最高转速34241rpm，油压：2.5bar，各级振动报警值46m，跳车值71m，电机功率：3600kw。CO压缩机于2007年投入生产运行。在投产的这段时间里，该压缩机的一级部分曾发生过几次振动超标，以致压缩机被迫跳车，影响生产和效益。2010年5月，该压缩机又一次发生剧烈振动，机组被迫停车。2、原因分析一般来说，造成机组振动有很多方面的原因，针对该压缩机，我们焦化公司技术人员根据该压缩机的实际情况和近阶段运行、检修记录，以

6、及状态检测数据监测显示，该机组振动基本排除了轴承损坏、叶轮污染失衡、齿轮损坏、基础振动、对中偏差等因素，根据前两次的检修经验，并再次咨询了杭汽专家后，一致认为引起此次振动超标的主要原因还是转子组件的不平衡。据CO压缩机出厂资料显示，该压缩机中用于连接汽轮机和压缩机的联轴器是一种高性能圆盘式联轴节（KOP-FLEX公司生产），平衡精度等级为G2.5，为了达到最长的使用寿命和最佳的平衡校正质量，同时也为了便于安装，KOP-FLEX公司在出厂之前都预先装配好，并且做过动平衡校正，联轴节上的所有定距螺栓和螺母都分别进行了单独的重量平衡检验，不允许擅自上紧或松动圆盘块上的螺栓和螺母。但在实际使用过程中，

7、免不了拆装、磨损，稍有变化便会引起振动，尤其是高速旋转机械，因此必须持续加以监控，检查其振动程度是否异常或出现变化。KOP-FLEX公司建议：圆盘式联轴节上的定距块螺栓上所使用的自锁螺母在从螺栓上拆下/重装10次后必须加以更换。我们这副联轴节估计不到10次，但有磨损和变化应该是肯定的。3、解决办法 在杭汽专家的指导下，我们决定重新分配联轴节上的配重螺栓份量，也就是通过对配重螺栓（共2个）质量和位置的微调，重新分配联轴节的重心，减少偏心质量，尽可能削弱离心力。调试过程中我们发现，配重位置（方向）和配重量（大小）的微小变化都会使振动值发生变化，仔细观察后发现，这种变化也有一定的规律，有变化的趋势和

8、方向性，掌握了方法，通过四次的调试后，最后一次开车后的振动数据完全达到了要求，而且几乎是历次CO压缩机开车以来的最好数据，机组不再振动引发跳车，而且自那次检修至今一直保持正常运行状态，保证了生产的需要。以下是配重调试示意图和振动数据记录表。 CO压缩机配重调试示意图第四次调试配重位置第二次调试配重位置98676联轴节“g”“f”“c”106“d”第三次调试配重位置115120“e”124“a”31 2“b” 联轴节螺栓（共12只）。 第一次调试配重位置（该两点的配重是该联轴节出厂时配好的）CO压缩机配重调试示意图说明（配重的质量用天平称测得）：第一次调试：调试时间：5月7日凌晨12：30分 调

9、试方法：将“a”点位置的配重取出，磨短11mm，“b”点配重的位置和质量（约2.7克）保持不变。（如上图示）（振动数据测量值见表二）第二次调试：调试时间：5月7日凌晨1：50分 调试方法：在“c”点位置增加一配重，配重的长度6.4mm，质量0.96678克。（如上图示）（振动数据测量值见表二）第三次调试：调试时间：5月7日凌晨2：50分 调试方法：将“c”点位置移至“d”点，在“e”点位置增加一配重，配重质量1.2646克。（如上图示）（振动数据测量值见表二）第四次调试：调试时间：5月7日凌晨3：35分 调试方法：去掉“d”点、“e”点的配重，将这两点的配重分别移至“g”、“f”两点。（如上图

10、示）（振动数据测量值见表二）表二 CO压缩机振动数据记录表 记录日期：2010.5.7序号转速r/min一级20#点振动值（m）一级21#点振动值（m）第一次0：30第二次1：50第三次2：50第四次3：35第一次0：30第二次1：50第三次2：50第四次3：35120009101051312148225001010116191619123300013131482323241743500161618922222317540001918209232223176500021202111242222167600023222313252423168700026232414292726179800028

11、26271534303018108200292728153631321811850030282915393436191290003229311444383920139500353335155043452014100003838/146050/2315105004242/136757/2416110005148/137463/211711300/52/12/68/201811500/59/12/72/191911889/10/16 上表中加粗、斜体部分的数值是调试后测得的最终数据。由表中的数据可以看出前三次的调试都是失败的，第20#和21#点的振动数值都随着转速的提高而增大，且这三次机组未到最高

12、转速就出现报警，前两次甚至由于振幅加大出现了跳车。有了前三次的经验，根据振动数据的变化分析和测量值的大小，我们将“d”、“e”两点调整到“g”、“f”，配重大小保持不变，从机组运转至2000 r/min转速时，第20#、21#的振动分别是5m和8m，比前三次的要好，从7000 r/min9500 r/min之间振动的变化比较稳定，且振值也较小，到11300 r/min时，振值呈下降趋势，直到达到一级转子的最高转速11889 r/min时，第20#、21#的振动值分别是10m和16m，这个结果是非常令人满意的 ，比上次杭汽专家调试出的数据还要好，据新碳一操作室数据显示，机组加载后，一级振动仍然保

13、持稳定，说明这次的调试取得了成功。 下表是CO压缩机振动数据测量示意图。6CO压缩机振动数据测量示意图788三、结论 这次CO压缩机一级振动的处理，取得了一定的成功，它体现在振动分析准确，处理方案措施得力，处理结果令人满意，甚至达到了该压缩机运行以来的最好水平。CO压缩机一级因振动不能运行，就不能向吴泾化工公司醋酸等装置送CO原料，这条循环经济链断了，不但影响我们焦化公司的经济效益，还影响到吴泾化工公司的生产和效益，在当前公司经济形势不是最好的情况下，保持关键机组的持续稳产具有很大的意义。四、尚存问题及建议 通过以上的解决办法，这台CO压缩机至今运行正常。但是，由于不具备现场对压缩机转子进行动平衡的设备和条件，送到外厂去进行动平衡试验耗资又耗时，再加上如果原因没找准，盲目地拆卸和外送不但增加了工作量，还不一定能达到效果，只能自己边摸索边调试，在多次的实践中积累经验，办法也就自然而然找到了。 通过多次该压缩机跳车后的检修经验，虽然基本解决了问题，但对不平衡引