離心壓縮機軸承油膜渦動的診斷與處理

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　　本文由中央空調維修網的小編整理。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構組成，以及使用的原理與離心式鼓風機相似，將氣體的壓強增加，并且壓縮機的流量和效率都相對較高。主要的結構組成為轉子、定子和軸承，其中轉子是由葉輪、主軸以及部分零件組成，并以軸承為支撐，在動力機的驅使下高速的旋轉。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，當軸頸在驅動機的驅使下，做高速旋轉時，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：

　　液力渦動是一經過理想動平衡(S=H)軸的徑向軸頸，且有旋轉速度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的圓進行旋轉運動時，潤滑層內會形成壓力場，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，會相對小于轉子轉速的一半，但是油膜渦動的頻率，也會隨著轉子轉速的增加而升高;設軸頸中心的渦動轉速為Ω，根據(jù)下圖2：

　　可求出渦動轉速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。其次是振動情況，油膜渦動的次諧波振幅，會受到工作轉速的影響，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子分別布設;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，確定不同級別的轉子轉速所處的狀態(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，由頂隙加上側隙的值為主，當縫隙沒有超過保準值，側說明合格，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，在對于轉子軌跡圖、各級轉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環(huán)流的影響;同時可傾瓦軸承之間，因為是斷開的，導致潤滑油不能出現(xiàn)環(huán)流的情況，對此出現(xiàn)振動。同時可傾瓦軸承因為結構，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)生的位置是指轉子;轉子渦動時，會通過軸線旋轉此時軸線也會發(fā)生回轉，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系，導致其泄露、機殼提高增加機組氣封間隙不同。根據(jù)其力學是由于軸頸處產生了反向的力，故障的出現(xiàn)導致軸頸荷載、油膜力的合力，與油膜阻尼力之間的平衡被破壞，從而導致轉子出現(xiàn)失穩(wěn)的情況。

　　4　處理措施

　　首先根據(jù)實際的情況提高轉子偏心率，但是提高的程度要在氣封間隙和聯(lián)軸器的調心范圍內，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;但前提是轉子提高的范圍適當并合理，一旦出現(xiàn)差錯，就會導致轉子振動的頻率增加，以及聯(lián)軸器的磨損和消耗;對此此方式只適用于臨時調整，還需要根據(jù)實際的情況，科學的計算氣封間隙。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。