浅析螺杆压缩机振动大原因与处理措施

1、浅析螺杆压缩机振动大原因与处理措施摘要：压缩机振动值严重超标，随时都会出现故障停机，严重影响装置平稳运行及上游裂解 装置工艺产量。本文主要是针对螺杆压缩机振动速度值持续升高的现象，结合现场实际，对 可能引起压缩机振动值超标的故障进行逐一排除以确定具体原因。最后查明引起机组振动大 的根本原因为：同步齿轮损坏、转子弯曲和转子动不平衡，探讨相关措施来进行处理。关键词：螺杆压缩机；振动原因；处理措施某装置的螺杆压缩机运行过程中频繁出现的故障现象，对装置平稳运行及周边环境造成了一 定影响。如何彻底消除螺杆压缩机振动大的故障，延长设备运行周期，确保生产安、稳、长 运行，成为设备管理的一个难点。1、螺杆压缩

2、机简介螺杆压缩机由主要零部件有机壳、转子、轴承、密封组件、齿轮等。机壳由机体（气缸体）、 吸气端座、排气端座（与气缸体为一体）及两端端盖组成，材质为优质灰铸铁。径向轴承采 用圆柱滚子轴承；推力轴承位于排气端，采用角接触球轴承。为了防止压缩气漏入油箱，轴 封采用浮环密封，密封环材质为碳环；为防止润滑油泄漏，采用了螺纹迷宫密封。齿轮变速 为一级变速，采用增速齿轮及同步齿轮实现转子运行。该装置的压缩机振动速度值持续升高， 一直在10.6-13.4mm/s之间，而其他该型号的机组振动速度值一直在6mm/s以下。2、原因分析压缩机振动值严重超标，随时都会出现故障停机，严重影响装置平稳运行及上游裂解装置工

3、 艺产量。因此，结合现场实际，对可能引起压缩机振动值超标的故障进行逐一排除以确定具 体原因。2.1连接螺栓是否松动螺栓连接是最常用的连接结构形式，松动失效为其主要失效形式之一，在螺栓松动初期可能 不会影响螺杆压缩机组的正常运行，但是随着松动的进一步加剧，可能会造成整个螺杆压缩 机组的失效进而引发重大安全生产事故。使用力矩扳手分别对电机、压缩机地脚连接螺栓、 压缩机本体连接螺栓进行了校验，连接螺栓并未发生松动。2.2螺杆压缩机基础刚性螺杆压缩机组整体安装在刚性基础上，如果基础刚性差则相当于整个基础就是一个振动源， 而通过振源传递将会造成整个机组的振动值增大。在压缩机运行过程中，用振动检测仪器对

4、基础进行振动监测，发现其振动值0.8mm/s，基础的振动值符合基础刚性要求。2.3工艺操作是否有波动工艺操作波动（如进气量的频繁变化）会造成机组轴向负荷的交替变化，影响机组运行寿命。 与工艺进行对接确认，结果显示：各项操作均严格按照操作规程进行，工艺操作无调整、无 明显波动现象。2.4 螺杆压缩机机组对中螺杆压缩机机组对中不良会造成一系列有害于设备的动态效应，如引起机器联轴器偏转、轴 承早期损坏、油膜失稳、轴弯曲变形等，导致机器发生异常振动。利用激光对中仪对螺杆压 缩机进行复查，结果显示该压缩机机组对中符合要求。2.5进、出口管线是否堵塞或存在应力用高压空气对压缩机进、出口管线进行吹扫，未发现

5、憋压情况，且进、出口过滤器干净。进 一步检查进、出口管线发现，进、出口法兰面平行度为0.05mm，径向位移为0.10mm，也满 足规范中平行度标准值0.10mm、径向位移0.20mm的要求。与工艺人员共同确认所添加润 滑油，并对润滑油取样进行化验，未发现任何杂质成分；现场检查油管线也未发现杂质；采 用空压机对管线进行吹扫均畅通。2.7轴承间隙是否符合标准对螺杆压缩机电机滑动轴承进行解体检查，结果显示：滑动轴承轴瓦表面光滑，无硬点、裂 纹、气孔、夹渣、脱皮、脱壳等缺陷。对螺杆压缩机本体滚动轴承进行检查，结果显示：滚 动轴承转动自如，无点蚀、疤坑、毛刺等缺陷。将螺杆压缩机解体，检测其齿轮啮合情况，

6、 发现同步齿轮损坏严重，阳转子传动齿轮齿断裂，输入轴传动齿轮也有不同程度的损伤。2.8转子是否动平衡螺杆压缩机解体完成后发现：阳转子固定端端面有磨损现象，转子表面也有烧焦现象。对其 进行动不平衡校验，结果显示：阴、阳转子的残余不平衡量均远远超过允许值。通过对上述 可能引起螺杆压缩机振动值增大的原因进行逐一排查，确定了引起机组振动大的根本原因为: 同步齿轮损坏、转子弯曲和转子动不平衡。3处理措施3.1同步齿轮损坏对于损坏的同步齿轮，可采取齿轮堆焊、镶齿法、镶环法进行修复，但从修复后同步齿轮的 硬度、传动精度及费用等多方面综合考虑，本次采取更换新齿轮的方法。3.2 转子弯曲对于转子弯曲的修复方法，

7、查阅相关资料后得到以下3种方案。3.2.1捻打法捻打法是将主轴凹面向上放置，用锤捻打凹处，使金属分子间的内聚力减少而使纤维伸长， 达到直轴的目的。轴下面置油压千斤顶，然后用宽为3040mm、厚为710mm的冲头击 打弯曲部位。通常冷击1015次，然后拆卸压紧装置与千斤顶，将轴放回原轴承，用千分 表测量矫直后的弯曲程度。若不满足要求，则重复上述步骤，直至弯曲值恢复到0.03 0.04mm时，可认为矫直结束。但此种方法会使材料存在残余应力。3.2.2局部加热法此方法通过局部加热使凸出部位的金属纤维收缩、凹入侧的金属纤维伸长，以达到使主轴伸 直的目的。加热范围为轴向长0.100.15D （D为轴直径

8、）、圆周向宽0.3D，温度不超过 500550C。这种矫直方法需要多次反复矫正，精度较低，有可能在今后的退火及运行中使 轴向反侧弯曲；且容易产生残余应力，使轴在高温工作条件下恢复到原来弯曲的程度；同时 残余应力会造成转子在运转中破坏平衡。3.2.3弯曲部位先堆焊、后车削在转子弯曲部位先进行堆焊，再进行车削加工，然后安装2个径向轴承作为支撑，检查其弯 曲度，直至符合要求为止。此种方法精度高，不会产生应力；且修复后稳定性高，不会出现 再次弯曲现象。具体操作如下：首先采用8点找正法找出转子的最大弯曲点，然后通过堆焊 增大轴的直径，再利用车床进行车削修复对阳转子进行矫正。矫正后，测得阳转子的弯曲度 0.04mm，符合标准0.05mm的要求。3.3转子动不平衡计算出的阴、阳转子所允许的动不平衡量，动平衡校验时，其不平衡量不能大于该数值。根 据转子的结构，采用去重法减少动不平衡量。所谓去重法，即在重的一方用钻孔、磨削、錾 削、铣削和激光钻孔等方法去除一部分金属。4、结语针对螺杆压缩机频繁出现振动故障的现象，对引起故障的原因逐一进行排查，确定具体原因 并采取相应措施，彻底消除了设备故障。采取堆焊车削的方法对旧配件进行修旧利废，一方 面节约了成本，