英格索蘭空壓機(jī)振動(dòng)故障診斷

    對(duì)保定英格索空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)及其壓縮原理的簡(jiǎn)單闡述。通過對(duì)其振動(dòng)特征數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)和采集，詳細(xì)分析其振動(dòng)特征并利用頻譜圖對(duì)其特征頻譜進(jìn)行細(xì)致的分析，找出振動(dòng)的具體原因，并根據(jù)情況制定出具體的檢修方案。

　?。ㄒ唬?、前言

　　保定英格索蘭空壓機(jī)是我國(guó)石油化工的主要?dú)怏w壓縮設(shè)備之一，壓縮機(jī)是典型的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，又是流程中的關(guān)鍵設(shè)備。作為核心設(shè)備的英格索蘭壓縮機(jī)（雙螺桿）組在工藝流程中占據(jù)著重要的地位，其運(yùn)行狀態(tài)的好壞將直接影響整個(gè)壓縮機(jī)組裝置的***性和可靠性及效率，一旦發(fā)生故障，將極有可能引起整套裝置的癱瘓，嚴(yán)重降低效率并帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。英格索蘭壓縮機(jī)（雙螺桿）組運(yùn)行條件苛刻:單機(jī)組、長(zhǎng)周期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、高壓力、加上工況復(fù)雜多變。常常出現(xiàn)機(jī)組動(dòng)不平衡、動(dòng)靜碰擦、喘振等故障，造成非計(jì)劃停機(jī)，增加停產(chǎn)損失和維修費(fèi)用。因此，對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除可能出現(xiàn)的故障，保證裝置的順利，是極其重要。

　?。ǘ?、英格索蘭壓縮機(jī)（雙螺桿）工作原理

　　保定英格索蘭壓縮機(jī)（雙螺桿）屬容積型壓縮機(jī)，工作原理和往復(fù)式壓縮機(jī)相同，它利用機(jī)腔內(nèi)一對(duì)相互齒合的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子在機(jī)體內(nèi)作回轉(zhuǎn)運(yùn)行，周期性地改變轉(zhuǎn)子每對(duì)齒槽間的容積來完成吸入、壓縮和排出三個(gè)過程。

　　保定英格索蘭壓縮機(jī)（雙螺桿）內(nèi)氣體流動(dòng)方向，吸氣口及排氣口兩者幾乎成對(duì)角線，但實(shí)際進(jìn)排氣方位為上進(jìn)上排形式。保定英格索蘭壓縮機(jī)（雙螺桿）具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(陽(yáng)轉(zhuǎn)子與陰轉(zhuǎn)子)水平且平行地配置在氣缸體內(nèi)，支于進(jìn)排氣座的軸承上。在陰、陽(yáng)螺桿轉(zhuǎn)子上的排氣端外側(cè)裝有止推軸承，承受由吸入和排出壓力差而產(chǎn)生的軸向推力。在吸入側(cè)和排出側(cè)的軸承與螺桿轉(zhuǎn)子之間設(shè)有軸封裝置，在軸封裝置靠近螺桿轉(zhuǎn)子端充入氮?dú)庖苑乐馆S承的潤(rùn)滑油漏入氣缸和氣缸內(nèi)氣體向外泄漏。

　　陰、陽(yáng)螺桿轉(zhuǎn)子在吸氣端外側(cè)均設(shè)置有同步齒輪，同步齒輪的速比與螺桿轉(zhuǎn)子的速比相等。陰、陽(yáng)螺桿轉(zhuǎn)子靠軸承支撐和同步齒輪厚薄片的調(diào)整來保證陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子之間，轉(zhuǎn)子外圓與氣缸體之間以及轉(zhuǎn)子端面與氣缸端面之間均保持極小的間隙，工作時(shí)互不接觸，不會(huì)摩擦也不需要潤(rùn)滑。為了獲得轉(zhuǎn)子之間的間隙小值，減小熱膨脹對(duì)間隙的影響，氣缸內(nèi)腔噴入適量的凝縮油，以控制因壓縮而升高的排氣溫度，使原本絕熱過程基本趨于等溫壓縮過程，并有效地提高容積效率和絕熱效率，從而減少功耗及降低噪聲。

　　機(jī)組主要由LG60/1.0型可燃?xì)庥⒏袼魈m壓縮機(jī)（雙螺桿）、主電動(dòng)機(jī)、工藝氣系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、噴凝縮油系統(tǒng)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、排污系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。其中工藝氣系統(tǒng)由吸氣、壓縮、排氣系統(tǒng)及旁路系統(tǒng)組成，各系統(tǒng)配備相應(yīng)的***保護(hù)控制系統(tǒng)；潤(rùn)滑油系統(tǒng)設(shè)有粗油濾器、油泵、精油濾器、油冷卻器、油分配器。主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)見表1、表2。

 　?。ㄈ⒄駝?dòng)故障特征、原因分析及解決措施

　　1.振動(dòng)故障特征

　　制氫車間這兩套保定英格索蘭壓縮機(jī)（雙螺桿）組一直平穩(wěn)運(yùn)行，進(jìn)入2009年以來，機(jī)組振動(dòng)烈度幅值穩(wěn)中有升，一直高居不下，同時(shí)伴有異常響聲，近期來還有加劇的趨勢(shì)，監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)陽(yáng)轉(zhuǎn)子的吸氣側(cè)和排氣側(cè)的振動(dòng)振幅都增大。

　　　2.原因分析及解決措施

　　從振動(dòng)故障特征分析可知，振動(dòng)烈度幅值有明顯加劇的趨勢(shì)，頻譜圖中主要由轉(zhuǎn)子的嚙合頻率和工頻組成，根據(jù)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行狀況，很明顯，保定英格索蘭壓縮機(jī)（雙螺桿）在頻譜圖中能量集中于工頻和嚙合頻率，并有突出的峰值，軸心軌跡似橢圓型，同時(shí)并伴有多個(gè)尖點(diǎn)出現(xiàn)，表明陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子在嚙合齒面發(fā)生磨損或點(diǎn)蝕，同時(shí)存在動(dòng)不平衡問題。

 　　產(chǎn)生的可能原因如下：

　　1、壓縮介質(zhì)存在大量雜質(zhì)，對(duì)面產(chǎn)生摩擦。

　　2、同軸度偏差太大，造成轉(zhuǎn)子在缸內(nèi)竄動(dòng)，與吸、排氣端面摩擦。

　　3、止推軸承磨損或定位不好，對(duì)陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的支撐力不夠造成不平衡，而引起轉(zhuǎn)子的移動(dòng)產(chǎn)生齒面磨損。

　　經(jīng)多方會(huì)診，決定停機(jī)解體檢修。隨后停機(jī)檢修，發(fā)現(xiàn)軸封盤根石墨環(huán)有磨偏現(xiàn)象，軸瓦滑動(dòng)軸承有磨偏現(xiàn)象，決定全部更換。嚙合齒面發(fā)生輕度磨損。氣缸內(nèi)有固體顆粒進(jìn)入，并附著在轉(zhuǎn)子上。經(jīng)到動(dòng)平衡機(jī)上檢驗(yàn)，按螺桿轉(zhuǎn)子的技術(shù)要求，不平衡轉(zhuǎn)子誤差應(yīng)小于13g。而此陽(yáng)轉(zhuǎn)子的實(shí)際不平衡量陽(yáng)轉(zhuǎn)子差16g，陰轉(zhuǎn)子實(shí)際不平衡量差15g，存在嚴(yán)重的不平衡。經(jīng)加重減重，使轉(zhuǎn)子達(dá)到平衡要求。同時(shí)對(duì)凝縮油換熱器殼程進(jìn)行清理，以提高換熱效率，改善對(duì)介質(zhì)的冷卻效果。