離心壓縮機軸承油膜渦動(dòng)的診斷與處理
近期相信大家都對“離心壓縮機軸承油膜渦動(dòng)的診斷與處理”這個(gè)話(huà)題比較感興趣，要想知道這個(gè)話(huà)題答案，那么我們首先要了解一些與之相關(guān)的內容，小編精心整理了該話(huà)題的相關(guān)內容，那么下面就讓小編帶大家一起了解一下吧！
本文由中央空調維修網(wǎng)的小編整理。離心壓縮機憑借自身優(yōu)勢，有效的推動(dòng)國家企業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的同時(shí)，自身運行條件和標準也相對較高，同時(shí)也存在一定的缺點(diǎn)，所以自身具有一定的局限性;而軸承是離心壓縮機的重要組成部分，其自身在高速運轉時(shí)，油膜的厚度，會(huì )隨著(zhù)楔形而發(fā)生改變，但是自身的流速不會(huì )改變，同時(shí)繞著(zhù)軸瓦進(jìn)行運動(dòng);但是油膜渦動(dòng)在使用的過(guò)程中，會(huì )出現振動(dòng)的情況，或給離心式壓縮機的工作效率帶來(lái)帶來(lái)一定的影響;對此有效的通過(guò)相位、頻率、軸心軌跡等因素進(jìn)行分析，從而采取采取針對性的處理措施是非常有必要的。
1 離心壓縮機概述
壓縮機風(fēng)分為很多種，而離心式壓縮機按照不同的工業(yè)需求，也分為很多種，像水平剖分型、垂直剖分型、組裝式等;同時(shí)離心壓縮機自身的結構組成，以及使用的原理與離心式鼓風(fēng)機相似，將氣體的壓強增加，并且壓縮機的流量和效率都相對較高。主要的結構組成為轉子、定子和軸承，其中轉子是由葉輪、主軸以及部分零件組成，并以軸承為支撐，在動(dòng)力機的驅使下高速的旋轉。同時(shí)主要的性能參數包括排氣量、排氣與吸氣的壓力、軸功率以及轉速等。
2 油膜渦動(dòng)診斷分析
2.1油膜渦動(dòng)的工作原理
油膜渦動(dòng)的工作原理，主要是指是軸承受到潤滑油的影響，利用油膜對于軸頸進(jìn)行支撐，并且油速在軸瓦表面上是不動(dòng)的，當軸頸在驅動(dòng)機的驅使下，做高速旋轉時(shí)，油膜速度在軸頸上與表面一樣，并且油膜的厚度，會(huì )隨著(zhù)楔形的改變而發(fā)生改變，但此時(shí)油的平均速度是相同;當軸頸與軸瓦之間潤滑油層中，液動(dòng)力所強迫造成的渦動(dòng)，如圖1所示：
液力渦動(dòng)是一經(jīng)過(guò)理想動(dòng)平衡(S=H)軸的徑向軸頸，且有旋轉速度nW。當該軸沒(méi)有橫向力作用的情況下，軸頸所處的中心位置為(H=o)。而當軸頸中心，以半徑為oH的圓進(jìn)行旋轉運動(dòng)時(shí)，潤滑層內會(huì )形成壓力場(chǎng)，如圖中RQ，同時(shí)，在軸頸上作用有與oH方向相同的離心力P。此時(shí)和力用Q表示，力Q可分解為與軸的彈性撓曲力平衡的力Qr和不平衡力Qt;同時(shí)對于流體渦動(dòng)的穩定條件已由Hori推導出，從而有效的區分了小的油膜振蕩和大的油膜振蕩。
2.2油膜渦動(dòng)診斷的振動(dòng)參數
常常油膜渦動(dòng)的指定頻率，會(huì )相對小于轉子轉速的一半，但是油膜渦動(dòng)的頻率，也會(huì )隨著(zhù)轉子轉速的增加而升高;設軸頸中心的渦動(dòng)轉速為Ω，根據下圖2：
可求出渦動(dòng)轉速Ω=ωj/(2+c/R)≈ωj/2，其中R為軸承半徑;e為偏心距;c為半徑間隙，從而更好的為油膜渦動(dòng)的診斷奠定良好的基礎。其次是振動(dòng)情況，油膜渦動(dòng)的次諧波振幅，會(huì )受到工作轉速的影響，從而有效的提高，但是振動(dòng)的情況相對平穩。最后軸承潤滑油的溫度、粘度、壓力等指標，也是診斷其油膜渦動(dòng)振動(dòng)的主要參數。
3 油膜渦動(dòng)振蕩診斷途徑
3.1首先對于壓縮機組的故障情況進(jìn)行實(shí)際的分析，對于其噪聲、齒輪嚙合的程度以及個(gè)工藝參數進(jìn)行探究，當壓縮機工況不佳的情況下，對于軸振通過(guò)多個(gè)測點(diǎn)的布置，其測點(diǎn)的布置，可以在低速軸和高速軸的兩端轉子分別布設;然后得出各個(gè)測點(diǎn)的軸振，記錄下各個(gè)測量點(diǎn)、測量時(shí)間、震動(dòng)值等參數;同時(shí)對于之前不同級別的轉子，做出軸心軌跡圖。通過(guò)對于數據統計分析，確定不同級別的轉子轉速所處的狀態(tài)，以及失穩的原因。
3.2若是監視系統對于機組檢測的振動(dòng)信息，不能很好的明確振動(dòng)的原因，對此可以合理的振動(dòng)信號采集的儀器，以及分析儀，對于機組的動(dòng)作做出系統的檢查，從而得出各測點(diǎn)垂直、水平、軸向以及截止頻率的振動(dòng)速度值，從而更好的觀(guān)察出軌跡的形狀和變化，而變化明顯的地方則說(shuō)明渦動(dòng)增加;而只有電機振動(dòng)的頻率與渦動(dòng)的頻率相同時(shí)，油膜才會(huì )出現振動(dòng)的情況;對此可以很據油膜振動(dòng)的位置，參照電機振動(dòng)的頻率，從而確定渦輪振動(dòng)的頻率。而出現振動(dòng)的情況，就應該及時(shí)的進(jìn)行斷電處理，避免損壞油離心式壓縮機組的工作效率。
3.3同時(shí)還要對于現有的軸承瓦口的軸承間隙值進(jìn)行統計，包括現有的間隙值、磨削量以及標準的間隙值等。而滑動(dòng)軸承的間隙值，由頂隙加上側隙的值為主，當縫隙沒(méi)有超過(guò)保準值，側說(shuō)明合格，若是超出標準值，就要進(jìn)行修刮、研磨使其縫隙均。
3.4最后根據上述的振動(dòng)分析、摩擦渦動(dòng)、油膜渦動(dòng)等分析，同時(shí)在進(jìn)行相對處理后，在對于轉子軌跡圖、各級轉子徑向振動(dòng)幅值以及軸承偏心率的參數值進(jìn)行統計，從而確定導致其振動(dòng)的原因。而當不輕易出現振動(dòng)的可傾瓦軸承出現振動(dòng)時(shí)，主要的原因在兩個(gè)運動(dòng)的回旋體，中間受到了流體介質(zhì)環(huán)流的影響;同時(shí)可傾瓦軸承之間，因為是斷開(kāi)的，導致潤滑油不能出現環(huán)流的情況，對此出現振動(dòng)。同時(shí)可傾瓦軸承因為結構，會(huì )使油楔出現，而瓦塊的支反力，會(huì )與外荷載相交，對此可以避免造成軸頸渦動(dòng)切向分力的產(chǎn)生;但是一旦瓦塊的渦動(dòng)活動(dòng)不自由，就會(huì )出現振動(dòng)的情況。
3.5綜合原因，離心壓縮機組中的傳動(dòng)系統，主要是由增速機以及電機對連軸節做增速傳動(dòng)，同時(shí)油膜渦動(dòng)也成為了近年來(lái)常見(jiàn)的故障，他是一種常見(jiàn)的失穩現象，發(fā)生的位置是指轉子;轉子渦動(dòng)時(shí)，會(huì )通過(guò)軸線(xiàn)旋轉此時(shí)軸線(xiàn)也會(huì )發(fā)生回轉，主要的現象為振動(dòng)、噪音、偏振、發(fā)熱以及零件松動(dòng)破壞，甚至是油膜振蕩等情況的發(fā)生;而主要的原因，與法蘭變形有直接的關(guān)系，導致其泄露、機殼提高增加機組氣封間隙不同。根據其力學(xué)是由于軸頸處產(chǎn)生了反向的力，故障的出現導致軸頸荷載、油膜力的合力，與油膜阻尼力之間的平衡被破壞，從而導致轉子出現失穩的情況。
4 處理措施
首先根據實(shí)際的情況提高轉子偏心率，但是提高的程度要在氣封間隙和聯(lián)軸器的調心范圍內，從而更好的抵消軸頸上的干擾力，提高軸系的穩定性和可靠性;但前提是轉子提高的范圍適當并合理，一旦出現差錯，就會(huì )導致轉子振動(dòng)的頻率增加，以及聯(lián)軸器的磨損和消耗;對此此方式只適用于臨時(shí)調整，還需要根據實(shí)際的情況，科學(xué)的計算氣封間隙。根據徑向間隙等于軸瓦半徑減去軸半徑的值，可以得知，當偏心率下降是，軸頸的浮起增加，所以會(huì )導致油膜渦動(dòng);所以要想保證其穩定性，有效的提高偏心率是非常有必要的。