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老式離心式空壓機一些振動故障分析及處理
發布時間:2019-06-17   點擊次數:89次

裝置空壓機,進口的離心式空壓機,分三級壓縮,兩級冷卻,三軸式。] 
振動故障特征:機組振動監測系統,振動傳感器探頭和變送器, 通過微機實時跟蹤記憶監測。在運行過程中,開車運行初期各級振動都較低,不超過10μm,但隨著運行時間的延長,II- III 級轉子振動值逐漸升高,運行約半年時間,振動值達到 23μm,引起機組聯鎖停車。
1.故障分析:離心式空壓機振動原因,主要包括轉子不平衡、振動監測 系統故障、聯軸器故障及對中不良、軸承缺陷等。下面作逐項分析
⑴振動監測系統故障 如果測振探頭和變送器故障,必然造成振動測量結果失 準,一般表現為振動值的突然變化。機組采用的測振探頭,為 渦流式位移傳感器。如果測振探頭固定到連接器上的鎖緊螺 母松動,由于振動會造成探頭與軸的間隙發生變化,間隙減 小,振動值變大,反之間隙增大,振動值變小;還有,測振探頭 和變送器的零點漂移,也會造成振動測量結果失準。
⑵聯軸器故障及對中不良 大齒輪轉子和電動機之間,用齒形聯軸器聯接,傳遞動力 和轉矩。這種聯軸器能傳遞的扭矩最大,而且能補償兩軸線間 的微小誤差,但不能緩和沖擊。 由于機組的安裝誤差、聯軸器潤滑不良、聯軸器磨損嚴 重,以及機組基礎的不均勻沉降等,會造成對中不良。轉子系 統機械故障的60%是由于對中不良引起的。具有對中不良的 轉子系統,在其運轉過程中將產生一系列有害于設備的動態 效應,引起磨損、軸承早期損壞、油膜失穩和軸的撓曲變形等, 導致機組發生異常振動,而且振動會隨不對中嚴重程度的增 加而增大。
⑶轉子不平衡 離心式壓縮機屬旋轉式機器,當轉子不平衡時,將引起振 動。由于轉子制造誤差、材質不均勻等原因造成的轉子不平 衡,稱為初始不平衡,在制造廠就應該發現并修正;因轉子在 運輸貯存期間處置不當、裝配誤差造成轉子不平衡,在開機運 行初時,便會產生較大的振動;由于轉子上零部件脫落或葉輪 流道有異物附著、卡塞,造成的轉子不平衡,表現為振動值突 然升高。以上情況均可以排除。由于葉輪上不均勻結垢、介質 中粉塵的不均勻沉積、介質中顆粒對葉輪的不均勻磨損等原 因,破壞轉子動平衡,也會造成振動值增大。
⑷軸承缺陷 此機組I 級轉子和II- III 級轉子,采用可傾瓦徑向軸承支撐。當系統承受小擾動時,各片軸瓦都會跟隨擾動量的大小,作出相應的反應來與之平衡,從而又回到穩定狀態,所以它有更 好的穩定性。但是當軸承因磨損間隙過大時,會導致機組振動 值增大。軸瓦巴氏合金開裂、剝落,也會導致機組振動值增大。

摘要:針對離心式空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。因空氣吸入口過濾器過濾效果差,造成灰 塵在葉輪上不均勻沉積而破壞了轉子動平衡,表現為振動值隨著運行時間的延長而逐漸增大。使用精密高效空氣過濾器,可以根除由此引起的振動故障。
2.故障處理 
 ⑴檢查調整或更換測振探頭和變送器 這是首先考慮的處理措施,也是最簡單的處理措施。檢查 測振探頭固定到連接器上的鎖緊螺母是否松動,檢查探頭與 軸的間隙電壓是否正常,正常值是6.3V。若有必要,更換測振 探頭和變送器。為便于排除故障,更換了II- III 級轉子測振探頭和變送器,但開機試運,振動值高的故障依然存在,故可以排除振動監測系統故障的因素。
 ⑵檢查聯軸器 第二步措施是檢查聯軸器及對中情況。打開聯軸器,發現潤滑不太好,部分潤滑脂已硬化。清洗后檢查各齒面,未發現 磨損的痕跡。檢查對中情況,也未發現異常。從檢查情況看,可以排除聯軸器故障的因素。
 ⑶檢查轉子及軸承 先拆卸各級蝸殼,發現各級葉輪、擴壓器上都有不同程度 積垢,最厚處有0.8mm。一級入口管內也有許多灰塵。對這些塵垢進行了徹底清理。然后打開上蓋檢查齒輪,齒面很光潔,沒有發現磨損的痕跡,復查嚙合間隙、嚙合面積均正常。拆下 各級軸承檢查,軸瓦巴氏合金完好,復查徑向間隙均在正常范 圍。還復查了其他部位間隙,均未發現異常。開機試運,II- III 級轉子振動值正常,為9~10μm。從檢查結果來看,很可能是 空氣中粉塵在葉輪上不均勻沉積,破壞了II- III 級轉子動平衡,造成振動值增大。II- III 級轉子轉速高達51000 r/min,對動平衡的要求更加苛刻。
 ⑷改造吸入口空氣過濾器 葉輪等處的積垢表明,吸入口空氣過濾器過濾效果差,需要認真檢查分析。該過濾器原設計為4片板框式過濾器,尺寸為800mm×800mm,過濾面積小,過濾精度不可能太高,再加上板框與箱體鋼結構密封不嚴,造成一小部分空氣沒有經過 過濾,就直接進入壓縮機內,雖然采用粘結膠帶進行密封,但 效果不佳。為徹底改進過濾效果,把該過濾器改造為過濾面積 大、過濾精度高的自潔式空氣過濾器。 自潔式空氣過濾器,是將8個直徑600mm筒式過濾單元 組裝在一起,筒式過濾單元在空壓機吸入口的負壓作用下,吸 取周圍環境大氣,大氣中的灰塵沉積在過濾筒外表面;在PLC 的控制下,定時或定壓差或手動發出自潔的指令信號,電磁控 制閥打開,自潔空氣噴頭噴出一股短時(約0.1s)高壓(0.45 ~ 0.7MPa)氣流,經文氏管進入過濾筒內,并自內向外反吹,將過 濾筒外表面的積塵吹掉。這種反吹過程是間斷的,且在PLC 的控制下只有一定數量的過濾筒處于自潔反吹狀態,其余過濾 筒仍在工作,所以不會影響空壓機的正常運轉。經過近兩年的 使用證明,該新型過濾器過濾效果很好,葉輪等處的積垢很 少,沒有再發生過由此造成的II- III 級轉子動平衡被破壞、振動值增大的現象。

通過以上的分析和處理,可以得出結論:因空氣吸入口過 濾器過濾效果差,造成粉塵在轉子上不均勻沉積,破壞了轉子 動平衡,表現為振動值隨著運行時間的延長而逐漸增大。使用 精密高效空氣過濾器,可以根除由此引起的振動故障。

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