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    • 離心壓縮機為什么會出現碰摩振動?
    • 本站編輯:振欣透平機械有限公司(原杭州振興工業泵制造有限公司)發布日期:2018-06-23 15:34 瀏覽次數:pubd
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    在離心壓縮機中,通常比較常見的故障就是碰摩振動,據了解,其主要的原因是動靜部件摩擦引起的,出現這樣的現象危害很大,有的甚至造成壓縮機不能工作,減少壓縮機的壽命。  

    碰摩振動主要表現為力沖擊和熱沖擊,熱沖擊危害更大。碰摩振動,是非線性振動,振動波形和軸心軌跡不穩定,工頻是主要成分。影響碰摩的因素很多。主要有偏心距、轉速、偏心量、半徑間隙、靜子徑向剛度等。通過實驗驗證,證明偏心距對碰摩振動特性的影響較為顯著的結論。總結了碰摩故障部位的判斷方法,簡述了目前碰摩振動的幾種診斷方法,應用HHT方法能清晰顯示碰摩振動的頻率、時間和幅值,可以早期、盡快、準確發現故障。在工程實際中,調整好動靜間隙、確保動平衡、改善基礎及殼體的變形、選擇合適的軸和軸承、提高供油壓力和質量、防止油膜振蕩和干摩擦、加大運轉中的監測等可減少碰摩故障的發生。  

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    碰摩振動故障診斷  

    1.碰摩振動的診斷方法  

    由于離心空壓機的碰摩振動是非線性振動,根據其振動特征,頻率寬,頻譜豐富,振動信號采集時,往往與寬頻帶的隨機噪聲信號混同,另外,存在與轉速有關的背景信號,傳統的診斷方法很難將背景信號和噪聲去除而獲取碰摩信號。  

    傳統的診斷方法主要是利用頻譜特征圖和軸心軌跡圖等來進行判斷,首先,察看振動頻率與特征振動頻率比較,其次觀察軸心軌跡是否發生改變。但其診斷不夠理想,主要因為一階頻線與半階頻線會交疊,有時無法判斷故障,另碰摩振動具有典型的非線性效應,因此,往往導致診斷錯誤。應用時域平均法和小波閥值消噪法相結合可較好對碰摩振動信號進行處理,但診斷慢、時間長;應用小波變換雖可及早診斷碰摩振動故障,但準確性不高;應用關聯維數在碰摩振動故障特征獲取方面效果明顯,但還不夠完善。特別是碰摩振動故障特征信號既為調幅特性,且非常微弱,加上有背景信號和其他噪聲,如何從測定的振動信號中提取含有碰摩故障信息的調幅信號是碰摩故障診斷的關鍵。目前,應用Hilbert-Huang變換來診斷碰摩振動故障,效果很明顯且準確。Hilbert-Huang變換(簡稱HHT)是一種信號處理方法。由Hilbert變換發展而來,與經驗模態分解(簡稱EMD)相結合,對于任意的非平穩信號x(t),經過EMD方法分解后,得到一系列每一個點只有一個瞬時頻率的本征模式函數(簡稱IMF)和一個殘差分量之和;再對每個IMF序列實施Hilbert變換,得到相應的解析信號,從而可以得到瞬時頻率。匯總所有IMF分量和展開瞬時頻率就得到了原始非平穩信號的邊際譜即Hilbert譜。運用HHT方法得到的Hilbert譜在聯合的時間-頻率域中描述非平穩信號,時頻分辨率非常高,而且EMD方法分解所得到的IMF分量也具備明確的物理意義,能準確反映系統的固有特性,能保留清晰的故障信號,剔除非虛構信號。運用HHT變換對碰摩振動故障進行診斷,可以快速獲取振動信號軸承頻率隨時間變換的規律、時頻轉換分量以及相應的邊際譜,曲線簡潔,有利于突出故障信號。能快速的將碰摩振動故障信號和背景及其它信號分開,準確獲取取故障信息。  

    2.碰摩振動故障部位的判斷  

    碰摩振動部位可以根據測點振動矢量的波動和變化程度來判斷。為此,設立監測點,不僅監測測點振動量的大小,還要監測振動的變化量;不僅要監測振幅,更要監測相位。實際工作中,矢量監測比較為有效。(1)大多數情況下,碰摩點附近振動矢量的波動和變化量比較為明顯。距碰摩點越遠,振動矢量變化幅度越小。(2)工作轉速下,如果轉子兩端振動變化量以二階分量為主,碰摩主要發生在轉子兩端;以一階分量為主,碰摩大多數發生在中部或外伸端。如果一階和二階分量都有,碰摩大多發生在轉子一端。(3)如果工作轉速的振動變化大,臨界轉速下的振動變化不大,碰摩發生在轉子兩端;如果兩者變化都較大,碰摩大多發生在轉子一端。  

    如何進行改造?  

    根據上述分析,為避免發生碰摩振動,可以采取以下措施:  

    1)調整好轉靜子間隙。可以根據離心空壓機的參數,計算出臨界碰摩轉靜子間隙,只要保證間隙大于臨界間隙,提高臨界碰摩頻率,使其處于工作頻率之上,碰摩故障就不會發生。  

    2)不要過負荷。承載過重,軸承軸頸上抬量不夠,很易造成軸頸與軸承合金之間的摩擦而導致碰摩。但在正常工作條件下,適當給軸承一定的預負荷,會使碰摩轉速會下降,也會減少碰摩振動的發生。  

    3)避開臨界轉速下運轉。離心壓縮機工作轉速避免在臨界轉速的附近運轉,因為在此情況下,碰摩振動最激烈,危害最大;大  

    4)避免轉軸晃度過大。運轉過晃,會加劇軸與密封、軸承與軸頸等之間的摩擦,導致碰摩振動發生。選擇合適的軸和軸承、改善機組基礎等可避免軸的過晃。  

    5)注意不對中。由于聯軸器與軸的配合不合理、軸承選擇不當、安裝或檢修對中誤差、零件加工誤差、工作中零件磨損等均會使轉子出現不對中現象,從而導致碰摩振動故障。調整轉子對中度,更換磨損部件,減少碰摩振動故障。  

    6)加大運轉中監測力度和關注工作中的細節。啟動時,逐步提高轉速;減小溫差,消除跑偏;避免膨脹不均勻;監測振動變化趨勢等,以利于減小碰摩發生和及早發現碰摩振動故障。  

    7)選好潤滑油。油的粘度適當,運轉中摩擦力減小;調整供油壓力,清除油的雜質,也會減少碰摩現象的發生。  

    8)做好磨合:一定要按規定做好磨合工作,特別是新機更要磨合到位;另外,盤車暖機,擴大動靜間隙,也會避免碰摩故障發生。


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