离心式压缩机振动故障现象分析及处理

摘要

离心式压缩机日常运行过程中非常典型的故障就是由于机组振动而引起的机械故障。机组振动轻则会缩短压缩机运行时间、减少压缩机运行寿命甚至装置非计划停工，造成非必要经济损失，重则压缩机部件损坏或人身伤害事故而造成重大经济损失。鉴于振动故障对压缩机日常运行的严重危害性，必须对离心式压缩机的振动原因及特征进行深入分析，对产生机组振动的机理要进行深入的研究，探索出能够准确判断振动故障的方法，不断总结经验，从而指导压缩机的工艺操作、日常检修及维护保养，避免或减少振动故障的发生。 本文通过对三种型号压缩机三种故障现象进行系统分析，针对叶轮断裂、可倾瓦块设计缺陷、低频振动三种故障现象，从理论上对故障现象进行详细分析，并对叶轮强度进行建模校核，采用理论与实践相结合的办法，对相应的故障现象进行检修处理，达到了一定效果，对今后同类型振动故障提供了一些处理思路和方法。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 离心式压缩机故障诊断意义

1．2 离心式压缩机振动及故障诊断发展现状

1．2．1 齿轮-轴承-转子系统动力学

1．2．2 叶片断裂故障的诊断

1．2．3 压缩机喘振及旋转失速故障的诊断

1．3 本论文的主要工作

1．3．1 整体齿轮增速式TA48型压缩机转子模态分析

1．3．2 DH型压缩机轴瓦振动原因分析

1．3．3 氧压机转子低频振动原因分析

第二章 离心式压缩机的几种典型故障机理

2．1 转子低频振动分析

2．2 齿轮轴系转子振动理论

2．3 转子不平衡的故障机理与诊断

2．3．1 转子不平衡的种类

2．3．2 转子不平衡的故障特征

2．3．3 转子不平衡的故障原因及治理措施

2．4 旋转失速与喘振故障的机理与诊断

2．4．1 旋转失速的机理与故障特征

2．4．2 喘振的机理与故障特征

2．4．3 旋转失速与喘振的故障原因与治理措施

2．5 油膜振荡与油膜涡动故障现象及诊断

2．5．1 油膜涡动和油膜振荡的故障诊断

2．5．2 油膜涡动与油膜振荡故障原因及治理措施

2．6 迷宫密封气流激振的故障机理与诊断

2．6．1 迷宫密封气流激振的故障机理

2．6．2 迷宫密封气流激振的故障特征

2．6．3 迷宫密封气流激振的故障原因及治理措施

2．7 本章小结

第三章 TA48型离心压缩机振动特性分析

3．1 引言

3．2 转子动力学计算方法简介

3．2．1 传递矩阵法和有限元法

3．2．2 转子动力学理论

3．3 TA48型压缩机转子系统有限元分析基础和建模

3．3．1 实体结构与有限元模型单元

3．3．2 梁单元模型

3．3．3 集中质量单元(MASS21)

3．3．4 轴承单元(COMB1214)

3．3．5 齿轮单元(MATRIX27)

3．4 未耦合转子系统动力特性分析

3．4．1 刚性支撑转子模态分析

3．4．2 柔性支撑转子不平衡响应分析

3．5 耦合转子系统动力特性分析

3．6 叶轮动力学分析

3．6．1 叶轮运动微分方程

3．6．2 叶轮几何模型

3．6．3 叶轮强度计算

3．6．4 叶轮模态分析

3．7 本章小结

第四章 DH80空压机轴振动故障分析及处理

4．1 机组简况

4．2 故障现象

4．3 故障原因分析

4．4 故障处理过程及效果

4．5 本章小结

第五章 3TYS72+2TYS58氧压机振动故障分析及处理

5．1 压缩机参数

5．2 压缩机测振系统简图

5．3 故障现象

5．4 故障排查及处理情况

5．4．1 第一次处理情况

5．4．2 第二次处理情况

5．4．3 第三次处理情况

5．4．4 第四次处理情况

5．4．5 第五次处理情况

5．5 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 工作展望

参考文献

致谢

作者及导师简介

附图1 氧压机油路流程图

附图2 氧压机气路流程图