增壓機的振動故障分析及處理

郭 歡，李小東， 王 宇

（沈陽鼓風機集團有限公司，遼寧 沈陽 110869）

增壓機的振動故障分析及處理

郭 歡，李小東， 王 宇

（沈陽鼓風機集團有限公司，遼寧 沈陽 110869）

針對化工集團的增壓機振動故障進行分析，診斷出振動故障的原因，準確地找出了故障源：在中壓缸推力側振動值突然升高，是由于轉子不平衡引起的振動；在增速機輸出側振動值突然升高，是由于聯軸器故障引起的振動。

離心式壓縮機；振動；故障分析

0 引言

2012年12月21日，經振動測試，發現某化工集團H1184存在氣流激振問題，此前出現至少三次提升負荷時， 振動聯鎖停車的情況。 經了解， 軸瓦間隙為0.195mm。設計值為 0.16～0.21mm。瓦背過盈量不明。支撐跨距1717mm，首級葉輪口圈直徑約150mm（不準確，僅供參考）， 工作轉速 12131r/min， 一階臨界轉速4344.4 r/min。

1 振動測試分析

設計值如表1所示，系統示意圖詳見圖1。2012年12月21日，經振動測試，存在72～74Hz能量，且十分活躍。在65kgf時，可達13μm。與一階臨界轉速4344.4 r/min，約合74Hz十分吻合，且隨壓力變化明顯相關。故認為增壓缸存在氣流激振。相關圖譜見圖2、圖3所示。

值得注意的是，每次引起聯鎖停車的振動點均為增壓缸非聯軸器側的 01測點。在聯鎖時所有測點均上升，但這個01測點率先達到聯鎖值，其余測點聯鎖時均未達到聯鎖值。

表1 增壓缸部分設計值Tab.1 Design value in the Booster cylinder

圖1 系統示意圖Fig.1 System diagram

2 各次有代表性試車數據

各次有代表性試車數據如表2所示。能夠達到的出口壓力值與后續工藝的使用情況差異有較大關系。空負荷試車時，聯軸器側與非聯軸器側均出現大于30μm的情況，投入負荷后，聯軸器端有好轉。

圖2 65kgf時FFTFig.2 FFT at 2.65 kgf

圖3 65kgf時的時域波形-軸心軌跡圖Fig.3 Time-domain waveform-axis locus diagram at 3.65 kgf

3 分析意見與建議措施

（1）該機組增壓缸出現氣流激振的情況，需采取必要措施解決。

（2）考慮到目前能夠平穩開到的壓力值為65kgf，故障相對較輕，根據這幾次試車的情況，需對采取的方案進行慎重核算，以免解決振動后出現氣動性能不足的問題。

（3）應考慮是否需要解決二段防喘振閥的問題。

（4）應核算流量情況是否正常。

表2 各次有代表性試車數據Tab.2 The representative test data of each time

4 結束語

目前，可以相對穩定開到6.5MPa，還差約8kgf。考慮到每次導致振動聯鎖停車的均為增壓缸非聯軸器側的01測點，又對目前瓦背過盈量未知，是否應該停車后測量瓦背過盈量，如果不足應適當加大，考察是否對激振有一定抑制作用。

[1]馬雷.離心式壓縮機故障原因分析及處理措施[J].風機技術，2007，1.

[2]陳冬.離心式空壓機振動故障的診斷與檢修[J].風機技術，2006，3.

[3]施俊俠，王大成，黃斌.離心式壓縮機的振動故障分析[J].風機技術，2003，6.

[4]西安交通大學透平壓縮機教研室.離心式壓縮機原理[M].機械工業出版社，1980.

Booster Vibration Fault Analysis and Processing

GUO Huan，LI Xiao-Dong，WANG Yu
（Shenyang Blower Works Group Corporation Ltd.,Shenyang Liaoning 110869，China）

According to the analysis on vibration fault in compressor unit with air-compressor and nitrogen booster of large-scale air separation plant,the reason for vibration fault is diagnosed and the fault source is accurately found out.The reasons for the vibration value abruptly rising in thrust side of medium pressure cylinder and in outlet side of increasing gear are due to the vibration caused by unbalancing rotor and fault coupling respectively.

centrifugal compressor；vibration；fault analysis

TH124

：Adoi:10.3969/j.issn.1002－6673.2014.03.026

1002－6673（2014）03－066－02

2014－03－21

郭歡，畢業于東北大學機械設計制造及其自動化專業，沈陽工業大學控制工程專業，碩士。主要從事透平式壓縮機、鼓風機等各類通用機械的設備監測及故障診斷及其壓縮機設備升級改造工作。