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螺杆压缩机振动原因与措施分析

发表时间：2020/11/13 来源：《基层建设》2020年第21期作者：韩亮

[导读] 摘要：在本次的研究中，主要对鼓风脱湿系统中的螺杆式冷媒压缩机组展开了研究，螺杆式压缩机具有可靠耐用，高效节能，噪声低，振动小等优点，逐渐成为当今发展的主流。

        阳春新钢铁有限责任公司 529600
        摘要：在本次的研究中，主要对鼓风脱湿系统中的螺杆式冷媒压缩机组展开了研究，螺杆式压缩机具有可靠耐用，高效节能，噪声低，振动小等优点，逐渐成为当今发展的主流。其中，本文深入探究了螺杆压缩机振动原因，并在结合现场CSR-750BH螺杆制冷压缩机维护保养的工作经验和实际实践的基础上，制定了相应的应对措施，希望可以为相关人员提供帮助。
        关键词：螺杆压缩机；振动原因；措施
        一、机组的结构和原理分析
        （一）主机结构
        在本项目研究中，现场CSR-750BH螺杆式冷媒压缩机机组由机壳、进气滤网、公转子、母转子、轴承、容调阀组、油分离器、油雾化消音器（消音器）、电机等主要部件组合而成。
        （二）工作原理
        螺杆压缩机通过公母转子的旋转运动完成吸气、压缩、排气三个过程。在对机组研究中，在工作原理方面，主要是依靠一对带有螺旋型齿槽相互啮合的阴阳转子，在进气孔和排气孔的密封机壳内部，作出响应及旋转运动，公母螺杆转子的旋转方向相反，转子组旋转过程中齿槽间的封闭容积可以不断变化，进而全面提升气体的压力。在压缩气体期间，适当的FS300润滑油保证可以作为冷却液，达到对压缩气体温度进行科学降低的目标，促进螺杆压缩机气密性的提升[1]。气体在经过了压缩之后，借助油气分离器，会让R22压缩介质与润滑油分离开来，介质气体会被输送到冷凝器、蒸发器中，被循环利用。

        二、螺杆压缩机振动原因分析
        在对螺杆压缩机安装完毕之后，在对机组进行试运过程中，出现了振动过大问题，远远超过了规定的标准。通过对该问题的进一步探析，排除各个故障可能，最终发现，导致该问题出现的原因主要可以体现在以下几个方面。
        （一）出入口管线和流量的影响
        第一，出、入口管线的影响。通过分析螺杆压缩机振动情况，出、入口管线会对机组的运行影响很大。通常，基础的牢固程度、管线的连接模式，甚至是支架的搭配位置，膨胀节的安装情况都会干扰到机组。因此，在具体的工作中，应该结合现阶段的管线流程，在比较容易出现激振力的位置，适当的对支撑进行增加，确保管路的振动能够得到适度减小，从而实现对机组振动值合理降低的目标[2]。
        第二，流量的影响。为了可以精准且合理的对流量是否存在振动情况进行判断，在工作中，对压缩机的排气量展开了现场测试工作。在测试完毕之后，最终的结果显示，如果运行的条件正常稳定，机组的工作环境实在额定流量下展开，机组的振动值基本不会发生改变。
        （二）轴承质量和装配的影响
        螺杆压缩机转动做功，主要是依靠同步螺杆的啮合传动达到的。在本文研究的机组中，在标准的心距下，公转子和母转子的安装间隙需要符合标准，让其可以到均衡缝隙位置上，确保两个螺杆之间的能够得良好装配。同时，吸气端与排气端轴承的安装情况和质量会导致轴向间隙的不同，其直接影响公母转子在运行过程中的装配间隙。由于轴承装配不良或轴承超寿命使用将导致转子相互摩擦或与机壳摩擦。故而，在日常运行中，对螺杆机的轴承要严格按照轴承寿命进行维护保养。
        （三）油质、运行异物的影响
        螺杆压缩机、冷凝器、蒸发器系统对清洁度的要求极高，高精度的公母转子在运行过程中不允许硬质异物的影响。本次处理故障研究中通过对机组解体后发现，机组油过滤器滤芯、吸气滤网、油气分离滤网均存在不同程度的损伤，机组公母转子解体后，螺杆啮合面损伤、线型破坏。经过进一步分析，滤芯碎片进入机组，造成公母转子接触磨损。因此，在具体的生产工作中，应定期对吸排气滤芯、油过滤器滤芯更换，确保机组内部无异物，保证过滤器的正常功能，确保系统清洁干净。
        （四）频谱分析
        充分发挥频谱分析的作用。在将上述的几个层面因素全部排除之后，在现场对机组展开了振动测试，并综合的进行了考量和分析，最终得出的结果具体可以体现在两个层面。
        第一，在压缩机入口段轴承的水平方向，机组振动处于最大点。
        第二，在对振动频谱分析之后，可以明确，机组出现振动超标现象，主要是因为转速频率的4倍频分量较大导致的，而其他的频率却非常小。经研究，导致4倍频分量较大的原因是压缩机的公转子和母转子齿轮啮合不良。同时，从振动的频谱图观察，并没有发现机组的同步或者轴承等有动不平衡的现象，最终的结果和动平衡的实验结果相同。
        三、螺杆压缩机振动问题的解决对策及成效分析
        面对螺杆压缩机运行期间出现的振动问题，为了可以有效解决，提升机组的运行稳定性，应该科学的制定解决办法。
        第一，对压缩机底脚下的钢架结构开展相应的加固工作，保证其固有频率可以得到高效提升。
        第二，在螺杆压缩机的入口膨胀节位置上，需要在结合机组运行情况的前提下，适当的增加一套带配重块的减震螺栓，通过对配重块上下位置的合理调整，对其固有频率进行科学改变，确保可以实现对公正区域良好规避的目的。
        第三，定期对机组实施维护保养。（1）、确保机组不缺油，定期进行油样分析，检查油样的残留物、送往更好的油样分析机构对其金属含量及其他成分进行有效分析。这种方法可以提前很久确定零件的磨损，进行有效的预防性维修。（2）、对机组吸气、排气过滤器定期更换，确保其处于正常工作状态，避免长期使用磨损碎片进入机组内部，保证机组内部清洁干净。（3）、照轴承运行寿命进行管理，定期更换轴承，确保公母转子的安装间隙。
        结束语：
        在本次的研究中，主要对型号为CSR—660BH和CSR—750BH双螺杆冷媒压缩机进行了分析，深层次的分析了螺杆啮合不良的问题，并在对全部明确的基础上，从设计工艺等层面着手，科学的进行了改进，切实达到了对四倍频的激振力减少的目标。同时，在对螺杆压缩机振动问题处理期间，将压缩机入口的单层膨胀节做以相应的改进，换成刚性较好的多层膨胀节，最终的结果显示，振动情况得到了明显改善，工作效率也大幅度提升。
        参考文献：
        [1]侯振宇.大型工艺螺杆压缩机振动分析及解决措施[J].流体机械，2019，40（007）：145-147.
        [2]杨士栋.大型工艺螺杆压缩机振动分析及解决措施[J].中国化工贸易，2017，000（006）：173-175.
        [3]宋瑞旭，王开用.螺杆压缩机损坏原因分析与改进[J].石油化工设备，2017，12（04）：177-178.
        [4]史先方.螺杆压缩机振动原因分析及对策[J].设备管理与维修，2017，17（11）：110-112.
        [5]付海曦，辛宏亮，刘威.LG36/0.65型螺杆压缩机振动原因分析及改造措施[J].广东化工，2019，000（009）：138-139.