VK型离心式压缩机组振动故障诊断

VK型离心式压缩机组振动故障诊断

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1、VK型离心式压缩机组振动故障诊断曾宪虎摘要:通过处理VK型离心式压缩机组振动故障实践,总结出大型离心式压缩机组共振的主要特征。各种机器设备在运行屮,都不同程度地存在振动。引起大型离心式压缩机组振动的原因较为复杂,对设备的危害程度较大,轻则引起停机,重则破坏机器。快速、准确地诊断大型离心式压缩机组振动故障,对于节省处理时间、减少停机损失具有重大现实意义。针对离心式压缩机组出现的振动故障,运用VM63型手持测振表和CAMD6100型旋转机械状态监测与故障诊断系统,将故障实际情况与设备状态监测与诊断等相关理论知识相结合,进行分析、诊断,判断离心式压缩机组振动的类型和故障的原因,采取相应的处理措施,通

2、过单体试车和联动试车均正常,验证了分析与诊断的准确性,总结出大型离心式压缩机组发生共振所具有的一般特征:强制外力的振动频率分量在振动频谱图上十分突出;当机组共振时,英振动通常表现出很强的单向性;机组发生共振时,其振动幅值较高且具有不稳定性。关键词:离心式;压缩机组;振动;故障;诊断0引言随着冶金化工企业各类离心式压缩机设备不断地大型化,离心式压缩机设备的精密、复杂程度也越来越高,保持其稳定、安全、经济的运行是保证系统正常运行的前提,对该类设备的维护要求也更高,尤其是对经常出现的各类振动故障及异常情况,准确的分析判断和及时合理地处置,是保证压缩机及其系统正常稳定运行必须的重要环节。本文以德国德马

3、格公司生产的VK型离心式压缩机组振动故障的实际诊断和处理过程,总结出人型离心式压缩机组共振故障时所具有的一般特征,对此类设备振动原因分析及故障处理,具有一定借鉴和指导意义。1设备结构、参数及振动测点布置方式1.1设备结构我公司一套大型空气分离制氧机组是1991年从法国液空公司成套引进的二手装置,其关键动设备是德国德马格公司于1968年制造的离心式空压机组,为空气分离装置压缩空气。该机组采用同步电机驱动,主电机通过刚性联接轴两端的柱销式联轴器,带动压缩机主齿轮,再驱动位于主齿轮两侧从动齿轮轴上的四级闭式叶轮來压缩空气,为空分装置提供洁净的原料空气。其机组结构及振动测点布置方式如图1。图1空压机结

4、构及振动测点布置示意图1.主电机2.刚性联接轴3.圧缩机4.叶轮1.2设备参数主电机:同步电机;额定电压5500V;频率50HZ;功率7600KW;转速1500r/mirio空压机:压缩介质为空气;吸气压力为绝压0.IMPa;排气压力为绝压0.7MPa;设计流量85000m3/h;I、II级叶轮轴转速4200r/min;III、IV级叶轮轴转速6170r/mino1.3振动测点布置方式振动测点分布在各轴承座外壳上,如图1所示。水平、垂直和轴向分别记为H、V、Ao在空压机组止常运转过程中,其主电机转子引线处突然开路,将该电机抢修处理后联动试车,电机自由端轴瓦振动大,轴承外壳垂直方向振幅最大为83

5、um,检查电机轴瓦、调整瓦背紧力后,振幅降至52um,随后转入正常生产。运行4天后,因空气分离装置工况不好,该空压机组停产进入检修。对主电机前、后轴瓦再次进行了检查,修后联动试车3次,均发现电机后瓦振动大。为避免频繁启车对压缩机造成损伤和便于分析原因,安排拆开联接轴,单试电机,结果电机自rfl端轴瓦动仍高,最高振幅达到637umo经对电机转子做全速动平衡并检查调整轴瓦间隙后,单试电机正常,联动试车电机西瓦振动剧烈。多次反复试车均类似。我们在故障处理初期,采用VM63型手持测振表对该机组进行振动监测,后期采购一套西北丁业大学CAMD6100型旋转机械状态监测与故障诊断系统进行现场振动检测,发现主

6、电机振动具有以下一些特征:1)电机单体试车时,其振动状态良好,但当电机和压缩机进行联动空负荷试车吋,压缩机振动状态良好,电机振动却非常剧烈,人站在电机附近感觉小腿振得发麻。单试电机时测点①、②轴瓦外壳振动幅值不大,最大振幅为19pm。联动试车时压缩机各轴瓦外壳处振动均在20tim以下,电机轴瓦振动幅值却较人。其中一次用手持表测得联动试车时丄电机测点①处垂直方向的振动幅值,从开始的150多um,很快增大到300多um,进而最高达到637umo2)在对电机进行振动监测时还发现,该电机启动过程中和达到同步后,振动不仅剧烈,而冃振幅很不稳定,但振动特性是非线性的,随时间呈喇叭形急剧增长,电机同一测点处

7、水平、垂直和轴向三个方向上的振动幅值相差明显,垂直方向振动幅值最大。3)在联动试车电机出现振动异常后,如果在较短时间内,脱开联轴器,再空转电机,则电机不能恢复到单体试车时的正常状态。我们知道,离心式压缩机具有转速快、精度高等特点,振动是压缩机组常见的故障。通常引起振动的原因在于:1)转子不平衡;2)对中不良;3)联轴器故障;4)轴瓦故障或润滑不良;5)电气故障;6)设备基础问题⑴。整个故障处理过程

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