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1、螺杆压缩机振动故障的分析及处理摘要：螺杆压缩机是工作部件作高效回转运动的容积式压缩机械，通过工作 容积缩小进行气体压缩，除了两个高速回转的螺杆转子外，没有其它运动部件， 同时具备回转式压缩机和往复式压缩机的优点，如体积小、重量轻、运转平稳、 易损件少、效率高以及能量无级调节等，在现代化工业及压缩机行业得到迅速发 展和应用。针对某螺杆压缩机频繁出现振动大的故障进行原因分析，提出相应的 处理措施，希望能够为螺杆压缩机的广泛应用提供帮助。关键词：螺杆压缩机；振动故障；原因分析；处理措施1.螺杆压缩机简介螺杆压缩机由德国艾珍公司生产，型号为VM14 0,主要零部件有机壳、 转子、轴承、密封组件、齿轮等
2、。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。其基本结构 如图1所示。瓚連网it-笊环密封 阳转子 逆官密封同少齿轮=r药 ft图 1 螺杆压缩机结构螺杆压缩机的优点是运转可靠性高、易损件少，使用寿命长，维修方便，自 动化程度高。其次是动力平衡好，没有不平衡惯性力，可平稳高速工作，适应性 强，也可多相混输等优点。但它存在噪音
3、大，转子加工精度高，不能用于高压工 况，不能制造成微型机等缺点。1.螺杆压缩机振动速度大故障原因分析与调整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，才能够彻底消除设备故障。压缩机安装竣工后， 在试车过程中，压缩机振动速度明显超标，随着压力的升高，振动速度也随之增 大并伴有异响，振动速度最大值为10.5mm/s（入口端水平方向）。为了查明压缩机 振速大的原因,从设备本体、对中、工艺操作、管线系统等几个方面进行了分析 和排除。（1）复查机组对中。对压缩机与电机进行对中复查（说明书上的标准 为径向0.07mm,轴向0.04mm以内），发现对中读数
4、与试车前的对中记录相比有少 量的变化，重新对中找正后开机，振动速度依然很大。经分析认为应从两个方面 找原因，一是对联轴器做动平衡实验，实验结果显示转子动平衡符合规范。二是 对底座支架加固加强其刚度。（2）压缩机缸内是否积液。如果机体内积存有液 体，启动后短时间内压缩机会产生剧烈振动与杂音。按照操作规程，在运行一段 时间后打开压缩机底部的排凝阀检查，没有发现积液，排除了机体内积存液体的 可能性。（3）地脚螺栓与管线系统的影响。检查紧固地脚螺栓没有发现螺栓松 动现象；检查出入口管线法兰，排除管线应力施加在压缩机上；测量压缩机各路 管线不存在振动超标现象。（4）转子动平衡因素。由于是新安装设备，厂方
5、提 供的动平衡实验报告表明转子动平衡良好，采用振动频谱仪进行频谱分析，也可 以排除转子动不平衡的因素。（5）压缩机动静部件检测。使用频谱仪在频谱图 上可以看出机组转速频率的4倍频分量达到185.3Hz,其它频率分量很小。其原 因与零件制造、设备装配都可能有关系。实际情况有待进一步解体检查。（6） 检查转子啮合间隙。使用两个杠杆百分表测量同步齿轮啮合侧隙为0.05mm，在 0.030.06mm的标准范围内。从压缩机排气端用塞尺测量阴、阳转子啮合间隙， 追面间隙0.13mm，非追面间隙0.31mm，说明啮合间隙严重失调，需要阴、阳螺 杆转子啮合间隙重新进行调整。结论：由于螺杆压缩机转子啮合比率没有
6、调整好造成齿轮冲击；是这次振动速度大的主要原因。需要进一步重新调整螺杆啮合间 隙。1.螺杆压缩机振动故障处理措施以理论为依据,对螺杆压缩机同步齿轮做了如下调整：盘车使阴阳转子处于 啮合位置，准确测量出阴阳转子啮合的总间隙；松开从动齿轮圈与轮毂之间的紧 固螺栓及定位销，使其能灵活转动；用期望的间隙比率与总间隙算出追面间隙值 为0.22mm，然后通过盘车将和追面间隙等值或相近的塞尺夹在阴阳转子的追面啮 合区内；将从动齿轮圈转到与主动齿轮刚好啮合的位置，注意必须将齿轮侧隙完 全空置在参与啮合齿的一侧，调整背隙齿圈，使之和大齿圈错开一个微小的角度， 就可以达到主、从动齿轮之间的啮合侧间隙，并拧紧从动齿
7、轮圈与轮毂之间的紧 固螺栓；同步齿轮侧间隙为0. 04mm。取出塞尺，重新测量阴、阳转子的啮合间隙, 经多次调整确认符合标准后，在调节齿轮的大、小齿圈与轮毂固定处装定位销。 但此时圆锥销孔已轻微错位，用1：50圆锥铰刀铰孔，在圆锥销上涂红丹粉检验 合格后，打紧圆锥销。再次测量阴、阳转子，同步齿轮的间隙合适后，用锁紧板 锁定调节齿轮的紧固螺栓。螺杆压缩机的阴阳转子啮合总间隙较大，所以其安装 间隙比率的可调范围就较大。一般来说，螺杆安装间隙比率范围应控制在0.8 1.2。其实压缩机高速运转时，由于轴的扭转变形及齿轮齿面的磨损等原因，追 面间隙趋向于缩小，非追面间隙趋向于增大；为保证压缩机长期可靠运
8、行，重新 装配时将追面间隙调大了一点，非追面间隙调小一点，使追面间隙与非追面间隙 的比值在1.01.2之间。经过调整后压缩机重新试车，轴承部位水平振动速度 值：进气座在4.24.8mm/s，排气座在2.22.4mm/s之间，均在标准范围之内。 运行杂音也随之消除。由图2可见，采取措施后，螺杆压缩机运行平稳。疗Mltw-isrW-2Qin-l.l|(K2?rm規哄卫lartiicujn ii-D3图2采取消缺措施后的螺杆压缩机运行状态结 语：螺杆压缩机零件少,结构紧凑,运行平稳、可靠,使用寿命长,维护管理简单, 没有需要频繁更换的易损件 ,只需进行简单的维护、保养即能满足机组正常运行。 经处理后，机组启机试运，各点振动尤其轴向振动明显降低，均小于 71mm/s， 达到合格要求，机组振动问题从根本上得到解决。由此可见，螺杆压缩机产生振 动的原因是多方面的，遇到问题时应全面分析，并采用振动监测与故障诊断技术 有助于分析故障原因，同时采取相应的措施进行处理，消除机组的振动。参考文献：1.刘煜，文全国，孙华丽，王传荣，张艳全.螺杆压缩机振动大原因分析及处 理措施J.石油化工设备技术，2020.2.胡运彪，陈鹏飞，蒋兆成螺杆压缩机疑难故障分析和对策J.宁夏石油化 工，2005.
