DH－80空氣壓縮機(jī)軸承振動(dòng)原因分析及預(yù)防措施

秦 濤

0 引言

離心式壓縮機(jī)又稱透平式壓縮機(jī)，主要用來(lái)壓縮和輸送氣體。其主要由轉(zhuǎn)子和定子2部分組成。轉(zhuǎn)子包括葉輪和軸，葉輪上有葉片、平衡盤和一部分軸封；定子的主體是氣缸，還有擴(kuò)壓器、彎道、回流器、進(jìn)氣管、排氣管等裝置。當(dāng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，氣體隨著旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下，被甩到后面的擴(kuò)壓器中，而在葉輪處形成真空地帶，這時(shí)外界的新鮮氣體進(jìn)入葉輪。葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，氣體不斷被吸入并甩出，從而保持了氣體的連續(xù)流動(dòng)。離心式壓縮機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕，排氣量范圍大；排氣連續(xù)、均勻，不需要中間罐等裝置；振動(dòng)小，易損件少，不需要龐大而笨重的基礎(chǔ)件，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，壽命長(zhǎng)；除軸承外，機(jī)器內(nèi)部不需潤(rùn)滑，省油，且不污染被壓縮的氣體；轉(zhuǎn)速高；大排量時(shí)效率高，節(jié)能降耗能力強(qiáng)；維修量小，調(diào)節(jié)方便。因此，離心式空氣壓縮機(jī)具有較為廣闊的應(yīng)用前景。

1 離心式空氣壓縮機(jī)工作原理

離心式空氣壓縮機(jī)屬于速度式壓縮機(jī)，在用氣負(fù)荷穩(wěn)定時(shí)工作穩(wěn)定可靠。離心式空氣壓縮機(jī)通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的葉輪離心加速，增加了壓力，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械能向氣體的靜壓能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化。氣體在流經(jīng)擴(kuò)壓器的通道時(shí)，流道截面逐漸增大，前面的氣體分子流速降低，后面的氣體分子不斷涌流向前，使氣體的絕大部分動(dòng)能又轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，也就是進(jìn)一步起到增壓的作用。從這里可以看出，葉輪對(duì)氣體做功是氣體壓力得以升高的根本原因，而葉輪在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位質(zhì)量氣體做功的多少是與葉輪外緣的圓周速度密切相關(guān)的，圓周速度越大，葉輪對(duì)氣體所做的功就越大。

2 DH－80空氣壓縮機(jī)軸承振動(dòng)原因分析及預(yù)防措施

2.1 轉(zhuǎn)軸振動(dòng)值過(guò)大

DH－80空氣壓縮機(jī)轉(zhuǎn)軸是高運(yùn)轉(zhuǎn)部件，空壓機(jī)系統(tǒng)內(nèi)每級(jí)轉(zhuǎn)軸都裝有振動(dòng)探頭，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其徑向振動(dòng)情況。若軸振動(dòng)值增大，主要是因?yàn)檗D(zhuǎn)軸長(zhǎng)期運(yùn)行，導(dǎo)致磨損嚴(yán)重，或葉輪損壞造成轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡，從而產(chǎn)生軸承振動(dòng)。

預(yù)防措施：嚴(yán)格按照空壓機(jī)操作規(guī)程操作，這對(duì)保護(hù)軸承很重要；使用合格的潤(rùn)滑油，禁止讓軸承過(guò)熱運(yùn)轉(zhuǎn)；嚴(yán)禁雜物進(jìn)入空壓機(jī)內(nèi)；定期做聽、看、摸檢查，提前消除隱患。

2.2 氣體冷卻效果降低

空氣壓縮機(jī)內(nèi)部氣體冷卻采用水冷式，在投入使用初期，接入的冷卻水是自來(lái)水，運(yùn)行一段時(shí)間后，氣體冷卻效果就會(huì)下降。這主要是因?yàn)槔鋮s水系統(tǒng)管壁結(jié)垢或堵塞。

預(yù)防措施：將高性能除垢試劑加入到冷卻管中，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的浸泡，再利用高壓水槍對(duì)浸泡后的管壁進(jìn)行強(qiáng)力沖刷，從而達(dá)到除垢的目的。但除垢方法不能經(jīng)常性使用，因?yàn)闀?huì)使冷卻水系統(tǒng)管壁受到腐蝕，影響冷卻水系統(tǒng)的安全。所以，以不易結(jié)垢的水源（處理過(guò)的軟化水、提純后的蒸餾水等）來(lái)充實(shí)冷卻水系統(tǒng)較好。

2.3 冷卻用油溫度過(guò)高

空氣壓縮機(jī)內(nèi)部依賴潤(rùn)滑油進(jìn)行冷卻，潤(rùn)滑油又是通過(guò)外部的冷卻水進(jìn)行冷卻。由于空氣壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)會(huì)不斷升高潤(rùn)滑油的溫度，一旦潤(rùn)滑油的溫度超過(guò)零部件的耐受溫度，就會(huì)損壞零部件。

預(yù)防措施：選用高質(zhì)量的冷卻用潤(rùn)滑油，經(jīng)常性清洗油過(guò)濾器，保持潤(rùn)滑油各項(xiàng)指標(biāo)一直處于合理的范圍內(nèi)，使?jié)櫥湍軌蚴冀K發(fā)揮作用；同時(shí)，要定期對(duì)油溫探測(cè)裝置進(jìn)行校核，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)更換，以免因監(jiān)測(cè)不準(zhǔn)而發(fā)生事故。

2.4 喘振問題

喘振是空氣壓縮機(jī)特有的現(xiàn)象，主要原因是：當(dāng)空氣壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速低于一定值時(shí)，空氣就會(huì)從排氣端倒灌入空氣壓縮機(jī)中，倒灌氣體與壓縮機(jī)排出氣體相沖擊，就會(huì)產(chǎn)生喘振現(xiàn)象。喘振現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，會(huì)損壞空氣壓縮機(jī)相關(guān)部件。因此，必須做好預(yù)防工作。空壓機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)已采用控制進(jìn)氣閥和旁通閥開度的方法來(lái)有效控制喘振的發(fā)生，即用旁通閥開度來(lái)控制氣體的流量，但在迅速關(guān)閉出口閥的同時(shí)，由于旁通閥打開速度不夠快，仍會(huì)使空壓機(jī)發(fā)生喘振。

預(yù)防措施：要進(jìn)一步提高操作的規(guī)范性和合理性，并綜合采取多種措施，有效防止喘振現(xiàn)象的發(fā)生。

2.5 空氣過(guò)濾器濾網(wǎng)堵塞

空氣過(guò)濾器濾網(wǎng)堵塞是經(jīng)常出現(xiàn)的問題，原因是大氣塵埃被濾網(wǎng)過(guò)濾下來(lái)?？諌簷C(jī)連續(xù)運(yùn)行幾天就可能積滿灰塵，過(guò)濾器濾網(wǎng)堵塞后，空氣進(jìn)入通道會(huì)變得不順暢，很容易產(chǎn)生噪聲，同時(shí)也會(huì)引起振動(dòng)。此狀況長(zhǎng)期得不到改善，會(huì)導(dǎo)致過(guò)濾網(wǎng)破損、系統(tǒng)振動(dòng)加劇等問題。

預(yù)防措施：可以將空氣過(guò)濾器濾網(wǎng)定期拆卸下來(lái)，用相關(guān)的干燥清掃工具進(jìn)行清理，恢復(fù)濾網(wǎng)的原有功效。一般情況下，濾網(wǎng)經(jīng)過(guò)多次清理后容易破損，這時(shí)必須更新濾網(wǎng)，保證系統(tǒng)正常工作。

2.6 超常規(guī)振動(dòng)和噪音

如果空壓機(jī)上某些部件出現(xiàn)故障，或是出現(xiàn)螺絲松動(dòng)等問題，會(huì)引起系統(tǒng)的振動(dòng)和噪音。通常來(lái)講，操作人員通過(guò)對(duì)超常規(guī)振動(dòng)和噪聲可推斷出相關(guān)故障。（1）驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定、軸的對(duì)中狀態(tài)改變都會(huì)產(chǎn)生異常振動(dòng)和噪聲。（2）缸與活塞之間由于潤(rùn)滑不到位會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，相關(guān)聯(lián)接件結(jié)合不緊密也會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)的發(fā)生。（3）排氣閥片折斷、閥彈簧松軟或損壞、負(fù)荷調(diào)節(jié)器調(diào)得不恰當(dāng)?shù)染稍陂y腔內(nèi)發(fā)出撞擊聲。（4）空氣壓縮機(jī)安裝時(shí)軸承裝配不當(dāng)、潤(rùn)滑不良較易引起振動(dòng)，如果軸頸或軸肩臺(tái)加工不良、軸頸彎曲、裝配不合乎規(guī)格等，都會(huì)在軸承旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生軸向力作用，滾動(dòng)軸承在沒有可靠固定的情況下，也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。（5）空縮機(jī)在長(zhǎng)期運(yùn)行后軸承表面損壞，也會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生振動(dòng)。

預(yù)防措施：對(duì)于超常規(guī)振動(dòng)和噪音，要通過(guò)選擇加工精度高的軸承、經(jīng)常檢查軸承表面狀況、做好相關(guān)部件的固定工作等措施來(lái)有效防范。

2.7 軸承基座振動(dòng)

軸承基座產(chǎn)生振動(dòng)的原因是多方面的，歸納起來(lái)主要有以下幾種：軸承與基座的連接處固定不牢固，導(dǎo)致系統(tǒng)工作時(shí)軸承基座發(fā)生振動(dòng)；相關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)間隙過(guò)大，運(yùn)行中容易偏離中心而產(chǎn)生振動(dòng)；潤(rùn)滑油的黏度偏低，不能起到良好的潤(rùn)滑作用而產(chǎn)生振動(dòng)等。

預(yù)防措施：搞好各連接部位的固定，對(duì)轉(zhuǎn)子提前進(jìn)行中心平衡實(shí)驗(yàn)，及時(shí)更新風(fēng)機(jī)與減速機(jī)連接的彈性聯(lián)軸器，并對(duì)中調(diào)整；優(yōu)化橡膠棒的直徑；調(diào)整減速機(jī)軸距，保證合理的齒頂間隙，確保兩軸平行；適當(dāng)減小軸承間隙；可考慮增加潤(rùn)滑油的黏度。

3 結(jié)語(yǔ)

DH－80空氣壓縮機(jī)軸承的質(zhì)量與穩(wěn)定性，直接影響空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，如果軸承出現(xiàn)制造粗糙、潤(rùn)滑不良、異物進(jìn)入、滾珠破碎等現(xiàn)象，將會(huì)導(dǎo)致軸承運(yùn)行發(fā)生振動(dòng)，進(jìn)而引起整個(gè)壓縮機(jī)系統(tǒng)的振動(dòng)。對(duì)于轉(zhuǎn)軸振動(dòng)值過(guò)大、氣體冷卻效果降低、冷卻用油溫度過(guò)高、喘振問題、空氣過(guò)濾器濾網(wǎng)堵塞、超常規(guī)振動(dòng)和噪音、軸承座振動(dòng)等原因引起的軸承振動(dòng)問題，要分類進(jìn)行研究，采取有針對(duì)性的對(duì)策措施來(lái)進(jìn)行預(yù)防和糾正。要通過(guò)在軸承座上安裝相關(guān)振動(dòng)、加速度、位移等傳感器，并將傳感器測(cè)量所獲取的信號(hào)傳入計(jì)算單元，進(jìn)行頻譜分析，從而準(zhǔn)確判斷振動(dòng)發(fā)生的部位、類型，做好前期預(yù)防，防止出現(xiàn)壓縮機(jī)軸承缺陷。通過(guò)多種綜合措施，對(duì)空氣壓縮機(jī)軸承振動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)與處理，確?？諝鈮嚎s機(jī)安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

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