【壓縮機網(wǎng)】離心式空壓機是目前工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中使用極普遍的一種空氣壓縮機,因離心式空壓機屬于速度式壓縮機,有結構緊湊、重量輕,排氣量范圍大、壓力上升速度快、易損件少、運轉可靠、壽命長(cháng)、維保方便等優(yōu)點(diǎn),故使用較多。但離心機的復雜程度要比螺桿機大,若出現故障需要認真分析故障原因,然后提出相應的改善方案,杜絕此類(lèi)故障的再次發(fā)生。
筆者在車(chē)間巡檢時(shí),發(fā)現車(chē)間2#空壓機高速振動(dòng)值高跳機,查看報警記錄顯示高速振動(dòng)值為46.54um,跳機值30.48um。碰到此問(wèn)題,分析引起轉子高速振動(dòng)值的原因有哪些:
1、頻繁開(kāi)關(guān)機造成的高振動(dòng):設備頻繁的開(kāi)停機會(huì )把積在葉輪上的灰塵或其他氧化物不均衡地脫落,破壞了轉子的平衡。這種高振動(dòng)一般在設備開(kāi)機時(shí)出現,空壓機只要一開(kāi)機就會(huì )報高速振動(dòng)值高跳機。處理的辦法是停機對葉輪進(jìn)行清洗,但設備頻繁啟動(dòng)對轉子的軸承及碳環(huán)損傷比較大。由于開(kāi)機時(shí)轉子的瞬間轉矩,轉子軸對軸承的軸瓦、碳環(huán)沖擊摩擦很大,同時(shí)會(huì )產(chǎn)生軸向位移,使軸承的軸瓦、碳環(huán)表面產(chǎn)生輕微磨損,軸瓦、碳環(huán)的內表面的光滑度下降,高速振動(dòng)值振動(dòng)加大。若清洗葉輪后,空壓機的振動(dòng)值明顯下降,卻不能清洗至跳機前的正常值,可能是由于轉子軸、軸承、碳環(huán)出現磨損造成振動(dòng)值的增大,若想使振動(dòng)值進(jìn)一步下降,那就要拆開(kāi)齒輪箱進(jìn)行檢查,更換出現磨損的零件。
2、冷凝器造成的高振動(dòng):高壓高溫的空氣經(jīng)過(guò)空壓機的級間冷卻器進(jìn)行冷卻降溫,產(chǎn)生的冷凝水會(huì )通過(guò)級間的排水器進(jìn)行排出,若出現排水不暢,空氣中攜帶的冷凝水會(huì )使轉子、擴壓器、蝸殼、級間管道出現氧化腐蝕,管道氧化物的沖刷造成轉子平衡破壞,振動(dòng)激烈而跳機。處理的辦法是疏通排水管道盡量選用排水管徑大的排水器,同時(shí)加強巡檢,每次巡檢時(shí)手動(dòng)排水,查看級間冷卻器是否有積水,避免下次排水堵塞,造成振動(dòng)值高跳機。
3、安裝、檢修不良引起的高振動(dòng):此類(lèi)故障高振動(dòng)的原因又分以下幾類(lèi):
3.1 空壓機齒輪箱檢修后出現的對中不良、軸向位移造成振動(dòng)值升高。出現此類(lèi)故障一般是在設備大修后或新機調試時(shí)出現,不對中將導致軸向、徑向產(chǎn)生交變力,引起軸向振動(dòng)和徑向振動(dòng),而且振動(dòng)會(huì )隨著(zhù)不對中嚴重程度的增加而增大,每次設備大修后或新機調試前都要重新對中。
3.2 齒輪接觸面不足:齒輪接觸面不足,使齒輪偏載造成工頻振動(dòng),因而齒輪的精度要求也很高。保持較高的齒輪接觸面很重要,在靜態(tài)下檢查齒輪接觸面無(wú)法得到動(dòng)態(tài)的實(shí)際接觸情況,若出現此類(lèi)故障,需要對相應的齒輪進(jìn)行更換。
3.3 轉子的動(dòng)平衡破壞:由于轉子制造誤差、裝配誤差以及材質(zhì)不均勻等原因造成的轉子靜平衡、動(dòng)平衡不良,這種原因引起的振動(dòng)在試運之初,便會(huì )產(chǎn)生振動(dòng)。但隨著(zhù)設備長(cháng)時(shí)間運行,由于不平衡引起轉子上不均勻結垢、介質(zhì)中粉塵的不均勻沉積、介質(zhì)中顆粒對葉片及葉輪的不均勻磨損等原因引起的轉子不平衡,表現為振動(dòng)值隨著(zhù)運行時(shí)間的延長(cháng)而逐漸增大,出現此類(lèi)故障需要重新進(jìn)行高、低速轉子的動(dòng)平衡試驗。
4、油系統故障引起的高振動(dòng):油系統引起的振動(dòng)有油膜振蕩的影響和油溫油壓的影響,油膜渦動(dòng)引起的低頻振動(dòng)。軸承中的油膜在轉軸和軸承間運行,起到傳遞平衡載荷和潤滑冷卻的作用。如軸承穩定性不好,會(huì )導致油膜半速渦動(dòng),低頻振動(dòng)產(chǎn)生與轉子工作轉速不合拍的激振力,對轉子和軸壽命的影響程度超過(guò)工頻振動(dòng)的影響,它使轉子振動(dòng)總量增大。油溫油壓的異常直接影響著(zhù)轉子與軸承軸瓦間的油膜建立,油膜的正常建立能時(shí)刻保護著(zhù)轉子軸與軸承及齒輪間不被摩擦和冷卻的作用。
通過(guò)以上幾種高速振動(dòng)的原因,來(lái)分析此次空壓機高速振動(dòng)值高的原因,調取空壓機跳機前的運行數據,發(fā)現空壓機跳機前所有的運行參數均運行正常。疑是設備干擾造成的空壓機誤報警跳機,因為之前在空壓機盤(pán)柜里有負責空壓機啟動(dòng)的繼電器是交流220V,當此接觸器出現接觸不良時(shí),會(huì )對在同一個(gè)線(xiàn)槽里的高速振動(dòng)值的信號產(chǎn)生干擾而誤報警,隨即對中間繼電器進(jìn)行更換,更換后開(kāi)機,空壓機出現喘振報警,立即停機。聯(lián)系原廠(chǎng)技師讓其分析故障原因,其讓再次開(kāi)機并把開(kāi)機時(shí)數據拍成視頻傳給他們進(jìn)行分析,開(kāi)機后發(fā)現,只要空壓機啟動(dòng)就會(huì )感覺(jué)空壓機有輕微的喘振聲音,技師收到視頻后建議拆檢空壓機的一、二、三級葉輪的級間管道,檢查是否有異物堵塞冷卻器造成空壓機只要一開(kāi)機就出現喘振。拆檢后驚訝的發(fā)現空壓機二級葉輪已經(jīng)從軸上脫落,一級、三級葉輪卻完好無(wú)損,以下為拆檢下來(lái)的二級葉輪。


從拆檢下來(lái)的二級葉輪上發(fā)現,葉輪的前表面(紅色圓圈部分)有明顯的撞擊痕跡,懷疑是一級冷卻器中有異物飛入二級葉輪,撞擊二級葉輪,使二級葉輪的軸斷裂葉輪脫落。為了找到撞擊的零件,拆出一級、二級冷卻器,通過(guò)拆檢檢查發(fā)現一級冷卻器底部密封條的緊固鉚釘有脫落痕跡,因為脫落的痕跡比較新,如下所示。


通過(guò)檢查結果,分析是此鉚釘脫落后隨壓縮空氣進(jìn)入葉輪,與葉輪的葉片撞擊,使空壓機產(chǎn)生了剛開(kāi)始的高速振動(dòng)值高跳機,同時(shí)造成了葉輪的緊固螺栓斷裂??諌簷C跳機后由于慣性的作用,掉落的葉輪與蝸殼的擴壓器進(jìn)行摩擦,z*后卡在了擴壓器處。然而二級葉輪掉落后空壓機的高速轉子的動(dòng)平衡居然沒(méi)有遭到破壞,造成了此次故障沒(méi)能及時(shí)判斷出故障的原因??諌簷C啟動(dòng)時(shí)轉子會(huì )出現軸向位移,造成三級軸承止推面出現了輕微的磨損,如上圖所示。開(kāi)機后因為二級葉輪堵在蝸殼的入口處,故空壓機只要開(kāi)機就會(huì )出現喘振現象。
通過(guò)以上分析,為了避免類(lèi)似故障的再次發(fā)生,制定空壓機一、二、三級冷卻器的定期檢查周期,每年檢查一次,同樣冷卻器的密封條及防滑螺栓視情況進(jìn)行全部更換。由于這次拆檢冷卻器時(shí)發(fā)現,冷卻器的冷卻腔內部出現大量鐵銹,如圖所示。

為了避免此鐵銹進(jìn)入葉輪,撞擊葉輪造成葉輪葉片損傷,對一、二、三級冷卻腔重新進(jìn)行噴砂除銹刷漆。
文章作者
馬保軍
工作單位:海南金海漿紙業(yè)有限公司
壓縮機、后處理設備維護
來(lái)源:■文/馬保軍
【壓縮機網(wǎng)】離心式空壓機是目前工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中使用極普遍的一種空氣壓縮機,因離心式空壓機屬于速度式壓縮機,有結構緊湊、重量輕,排氣量范圍大、壓力上升速度快、易損件少、運轉可靠、壽命長(cháng)、維保方便等優(yōu)點(diǎn),故使用較多。但離心機的復雜程度要比螺桿機大,若出現故障需要認真分析故障原因,然后提出相應的改善方案,杜絕此類(lèi)故障的再次發(fā)生。
筆者在車(chē)間巡檢時(shí),發(fā)現車(chē)間2#空壓機高速振動(dòng)值高跳機,查看報警記錄顯示高速振動(dòng)值為46.54um,跳機值30.48um。碰到此問(wèn)題,分析引起轉子高速振動(dòng)值的原因有哪些:
1、頻繁開(kāi)關(guān)機造成的高振動(dòng):設備頻繁的開(kāi)停機會(huì )把積在葉輪上的灰塵或其他氧化物不均衡地脫落,破壞了轉子的平衡。這種高振動(dòng)一般在設備開(kāi)機時(shí)出現,空壓機只要一開(kāi)機就會(huì )報高速振動(dòng)值高跳機。處理的辦法是停機對葉輪進(jìn)行清洗,但設備頻繁啟動(dòng)對轉子的軸承及碳環(huán)損傷比較大。由于開(kāi)機時(shí)轉子的瞬間轉矩,轉子軸對軸承的軸瓦、碳環(huán)沖擊摩擦很大,同時(shí)會(huì )產(chǎn)生軸向位移,使軸承的軸瓦、碳環(huán)表面產(chǎn)生輕微磨損,軸瓦、碳環(huán)的內表面的光滑度下降,高速振動(dòng)值振動(dòng)加大。若清洗葉輪后,空壓機的振動(dòng)值明顯下降,卻不能清洗至跳機前的正常值,可能是由于轉子軸、軸承、碳環(huán)出現磨損造成振動(dòng)值的增大,若想使振動(dòng)值進(jìn)一步下降,那就要拆開(kāi)齒輪箱進(jìn)行檢查,更換出現磨損的零件。
2、冷凝器造成的高振動(dòng):高壓高溫的空氣經(jīng)過(guò)空壓機的級間冷卻器進(jìn)行冷卻降溫,產(chǎn)生的冷凝水會(huì )通過(guò)級間的排水器進(jìn)行排出,若出現排水不暢,空氣中攜帶的冷凝水會(huì )使轉子、擴壓器、蝸殼、級間管道出現氧化腐蝕,管道氧化物的沖刷造成轉子平衡破壞,振動(dòng)激烈而跳機。處理的辦法是疏通排水管道盡量選用排水管徑大的排水器,同時(shí)加強巡檢,每次巡檢時(shí)手動(dòng)排水,查看級間冷卻器是否有積水,避免下次排水堵塞,造成振動(dòng)值高跳機。
3、安裝、檢修不良引起的高振動(dòng):此類(lèi)故障高振動(dòng)的原因又分以下幾類(lèi):
3.1 空壓機齒輪箱檢修后出現的對中不良、軸向位移造成振動(dòng)值升高。出現此類(lèi)故障一般是在設備大修后或新機調試時(shí)出現,不對中將導致軸向、徑向產(chǎn)生交變力,引起軸向振動(dòng)和徑向振動(dòng),而且振動(dòng)會(huì )隨著(zhù)不對中嚴重程度的增加而增大,每次設備大修后或新機調試前都要重新對中。
3.2 齒輪接觸面不足:齒輪接觸面不足,使齒輪偏載造成工頻振動(dòng),因而齒輪的精度要求也很高。保持較高的齒輪接觸面很重要,在靜態(tài)下檢查齒輪接觸面無(wú)法得到動(dòng)態(tài)的實(shí)際接觸情況,若出現此類(lèi)故障,需要對相應的齒輪進(jìn)行更換。
3.3 轉子的動(dòng)平衡破壞:由于轉子制造誤差、裝配誤差以及材質(zhì)不均勻等原因造成的轉子靜平衡、動(dòng)平衡不良,這種原因引起的振動(dòng)在試運之初,便會(huì )產(chǎn)生振動(dòng)。但隨著(zhù)設備長(cháng)時(shí)間運行,由于不平衡引起轉子上不均勻結垢、介質(zhì)中粉塵的不均勻沉積、介質(zhì)中顆粒對葉片及葉輪的不均勻磨損等原因引起的轉子不平衡,表現為振動(dòng)值隨著(zhù)運行時(shí)間的延長(cháng)而逐漸增大,出現此類(lèi)故障需要重新進(jìn)行高、低速轉子的動(dòng)平衡試驗。
4、油系統故障引起的高振動(dòng):油系統引起的振動(dòng)有油膜振蕩的影響和油溫油壓的影響,油膜渦動(dòng)引起的低頻振動(dòng)。軸承中的油膜在轉軸和軸承間運行,起到傳遞平衡載荷和潤滑冷卻的作用。如軸承穩定性不好,會(huì )導致油膜半速渦動(dòng),低頻振動(dòng)產(chǎn)生與轉子工作轉速不合拍的激振力,對轉子和軸壽命的影響程度超過(guò)工頻振動(dòng)的影響,它使轉子振動(dòng)總量增大。油溫油壓的異常直接影響著(zhù)轉子與軸承軸瓦間的油膜建立,油膜的正常建立能時(shí)刻保護著(zhù)轉子軸與軸承及齒輪間不被摩擦和冷卻的作用。
通過(guò)以上幾種高速振動(dòng)的原因,來(lái)分析此次空壓機高速振動(dòng)值高的原因,調取空壓機跳機前的運行數據,發(fā)現空壓機跳機前所有的運行參數均運行正常。疑是設備干擾造成的空壓機誤報警跳機,因為之前在空壓機盤(pán)柜里有負責空壓機啟動(dòng)的繼電器是交流220V,當此接觸器出現接觸不良時(shí),會(huì )對在同一個(gè)線(xiàn)槽里的高速振動(dòng)值的信號產(chǎn)生干擾而誤報警,隨即對中間繼電器進(jìn)行更換,更換后開(kāi)機,空壓機出現喘振報警,立即停機。聯(lián)系原廠(chǎng)技師讓其分析故障原因,其讓再次開(kāi)機并把開(kāi)機時(shí)數據拍成視頻傳給他們進(jìn)行分析,開(kāi)機后發(fā)現,只要空壓機啟動(dòng)就會(huì )感覺(jué)空壓機有輕微的喘振聲音,技師收到視頻后建議拆檢空壓機的一、二、三級葉輪的級間管道,檢查是否有異物堵塞冷卻器造成空壓機只要一開(kāi)機就出現喘振。拆檢后驚訝的發(fā)現空壓機二級葉輪已經(jīng)從軸上脫落,一級、三級葉輪卻完好無(wú)損,以下為拆檢下來(lái)的二級葉輪。


從拆檢下來(lái)的二級葉輪上發(fā)現,葉輪的前表面(紅色圓圈部分)有明顯的撞擊痕跡,懷疑是一級冷卻器中有異物飛入二級葉輪,撞擊二級葉輪,使二級葉輪的軸斷裂葉輪脫落。為了找到撞擊的零件,拆出一級、二級冷卻器,通過(guò)拆檢檢查發(fā)現一級冷卻器底部密封條的緊固鉚釘有脫落痕跡,因為脫落的痕跡比較新,如下所示。


通過(guò)檢查結果,分析是此鉚釘脫落后隨壓縮空氣進(jìn)入葉輪,與葉輪的葉片撞擊,使空壓機產(chǎn)生了剛開(kāi)始的高速振動(dòng)值高跳機,同時(shí)造成了葉輪的緊固螺栓斷裂??諌簷C跳機后由于慣性的作用,掉落的葉輪與蝸殼的擴壓器進(jìn)行摩擦,z*后卡在了擴壓器處。然而二級葉輪掉落后空壓機的高速轉子的動(dòng)平衡居然沒(méi)有遭到破壞,造成了此次故障沒(méi)能及時(shí)判斷出故障的原因??諌簷C啟動(dòng)時(shí)轉子會(huì )出現軸向位移,造成三級軸承止推面出現了輕微的磨損,如上圖所示。開(kāi)機后因為二級葉輪堵在蝸殼的入口處,故空壓機只要開(kāi)機就會(huì )出現喘振現象。
通過(guò)以上分析,為了避免類(lèi)似故障的再次發(fā)生,制定空壓機一、二、三級冷卻器的定期檢查周期,每年檢查一次,同樣冷卻器的密封條及防滑螺栓視情況進(jìn)行全部更換。由于這次拆檢冷卻器時(shí)發(fā)現,冷卻器的冷卻腔內部出現大量鐵銹,如圖所示。

為了避免此鐵銹進(jìn)入葉輪,撞擊葉輪造成葉輪葉片損傷,對一、二、三級冷卻腔重新進(jìn)行噴砂除銹刷漆。
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