离心式空压机振动故障分析

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年2月第5期   作者:李海瑞
[导读] 离心式空压机在应用的过程中很有可能产生一系列故障,
       摘要:离心式空压机在应用的过程中很有可能产生一系列故障,因此,对离心式空压机实施故障因素的研究,并对空压机进行处理对策的全面分析,能够很大程度上提升离心式空压机的操作质量。
        关键词:离心式空压机;故障原因;对策
        前言:离心式空压机在运行很有可能产生一些故障,无论是空压机的油压变化还是流量的调整,都会产生处理技术方面的变异。因此,很多空压机操作人员都将空压机的故障处理工作作为业务的重点。
一、离心式空压机
        离心空气压缩机是指压缩大气压下的空气,使气压达到一定的压力值,从而提供动力或用于其他用途。旋转器主要由旋转器和固定器组成,旋转器包括固定在轴和轴上的套筒、叶轮、平衡盘、连接轴节距、止推盘等零件。固定器主要包括附着在汽缸上的各种隔板、轴承等零件。
二、空气压缩机的特点
        对于早期使用的压缩机,离心式压缩机不仅部件结构得到了精简改良,且压缩机整体结构布局也更加贴切设备的运行功能。目前离心式压缩机采用1个或2个以上的旋转叶轮共同组装,加快了气体流动的速度,这对气体压力能控制是大有帮助的。根据使用情况,理性是空压机气体压力运转时具有稳定性特点,部件之间形成的磨损程度较轻,不会对机械零件造成过大的耗损,这些都有助于压缩机气体运转速度的提升,并且提高了排气效率。
窗体底端
三、离心式空压机常见故障分析
        3.1油压故障
        空气压缩机运行过程中经常出现液压下降的现象,液压下降通常对空气压缩机本身没有问题。因为空气压缩机大部分包含使用润滑系统连接的多个子系统。这是因为空气压缩机运行过程中润滑系统油泵出现问题时,空气压缩机液压会减少。统计分析结果显示,95%以上的油泵故障导致油泵连接管破裂,管接头密封不良,因此必须重点避免液压管损坏,以及及及时更换损坏的连接管。
        3.2喘振故障
        离心空气压缩机在运行中比较常见,最危险的故障是电涌。离心式空气压缩机发生电涌时,会影响主机以外的进出口管道、马达、电压表等,因此车轮上的所有操作装置也会大幅震动。浪涌还破坏离心空压机的密封系统和轴承系统。
        3.3转子平衡故障
        在离心空气压缩机的日常检查和维护过程中检查旋转时,很容易疏忽旋转器的平衡检查,因此在运行过程中离心空气压缩机因转子平衡问题而出现故障,并且旋转平衡缺陷会导致部件松动。
        3.4叶轮故障
        叶轮的故障是离心力空气压缩机工作过程中常见的振动故障。首先,随着异物进入空气中,气流进入叶轮,与高速旋转叶轮相撞时,叶轮可能会发生局部损坏。第二,叶旋转通道的大小发生变化,工作过程中轴向和径向力的不平衡尤为突出。第三,叶轮中有异物会破坏静动平衡。离心空气压缩机叶轮损坏时,分析振动光谱时发现一倍成分比较大。
四、离心式空压机故障解决对策
        4.1气体冷却器出口位置温度异常
        气体冷却器出口位置温度过高或过低都会引起一定的故障。温度异常多是由于冷却管、流速与管间配合出现了一定的问题。管板与管间的冷却管破裂或配合松动,造成气体冷却器出口温度超过一定的范围。冷却管表面产生污垢也会降低传热效果,可以使用胀管器把松动的管子胀紧,或对冷却器内芯进行清洗。气体温度超标也有可能是冷却水量缺乏,造成出口位置温度上升,所以要对水量及时进行检查,控制水的流速在2m/s以内。值得注意的是润滑油变质也有可能会导致这一故障的产生,所以需要及时进行润滑油的更换。


        4.2空压机油压突然下降
        离心式空压机并非单独存在,而是与其他的子系统相互连接而成,经过多种润滑系统连接,很容易发生油泵故障,油泵故障发生时,就会造成了油压的下降。在进行维护时,要及时对油泵进行全面检查,查找原因。其中最主要的问题有可能是因为某种原因导致的油管破裂造成的,需要及时进行更换。
        4.3系统振动故障
        离心式空压机振动故障产生的原因较多,造成的危害非常大,作为精密型设备,即使产生轻微振动,也会对设备造成磨损方面的严重损坏。振动一般发生的幅度非常小,在不断进行诱发或加幅的情况下,振动毛了离心式空压机的机械材料疲劳,造成部件过早损坏,而且加剧了转子与定子间的磨损问题,最终有可能会造成各个连接件的接头脱落,基础松动,甚至导致无法正常工作,引起人身事故。在离心式空压机的转子生产过程中,要进行一定的静平衡与动平衡测试,如果动平衡中检测不到位,或在运输过程中造成磕碰变形等,会引起叶轮旋转不平衡问题,叶轮旋转不平衡,就会造成系统不以几何中心为中心旋转,最终导致受力不均。在安装调试过程中,因为安装不良、装配问题导致的振动问题也会存在。空压机的基础与地脚螺钉连接不充分,紧固不到位将会造成在长时间的运行后发生松动问题。共振问题同样也需要引起注意,当转子的旋转频率与空压机的系统固有频率相同时,将会发共振的现象,造成强烈的振动,最终使转子遭到损害。另外轴承间隙过大、热膨胀、机组没找正等也有可能会引起系统的振动现象,轴承油膜振荡是由于高速运转下油膜问题导致轴运转不稳定,加速了轴瓦严重磨损。
        4.4空压机压力与流量低于额定数值
        离心式空压机的主要性能指标就是输出压力与流量。当发现空压机的生产能力不足时,首先对通道阻塞进行考虑。过滤网阻塞问题造成吸入负压过大。过滤网阻塞一般是由于吸入的粉尘数量过多、滤网运行不正常、气温原因导致滤网产生油膜等,这些都会造成空气通过滤网的流量降低。除了滤网阻塞外,还有可能是离心空压机的级间发生窜气问题,导致最后的输出压力过低。级间窜气主要是由于密封间隙过大。另外换热不良也有可能会影响到空压机的压力与流量。
        4.5滑动轴承故障
        由于离心式空压机的转速快,作用力大,对轴承的压力非常大。轴承的质量一般由制造工艺,同时与安装装配过程与使用也有着重要的关系。轴承能否正常工作,决定着系统的润滑效果。径向轴承的故障主要有润滑油量不足,导致轴瓦熔化,润滑油不清洁时,有可能会混入沙粒、杂质,破坏油膜,使轴承室内的温度升高。在运行过程中,由于振动或其他的外力造成轴承外壳变形,使轴瓦沿轴方向不均匀接触,造成巴氏合金部分磨损与发热。       
五、离心式压缩机日常维护
        基于工业科技改革背景下,许多机械设备在行业生产中得到推广应用,空气压缩机负责将机械能转变为气体压力能,方便了机械自动控制系统的日常运转调控。一方面,定期检查压缩机机械系统的功能状态,通过设备调试方法检测故障隐患,提前做好运行故障的处理工作;另一方面,对轴承、冷却器等主要部件拆装检查,判断机械部件是否存在磨损、润滑等问题,及时补充润滑油以提高系统运转效率;对于一些老化的压缩机设备,必要时可更换新的设备或部件,这也是防范故障的有效方式。
六、结束语
        离心空气压缩机由于日常运行的多种因素的作用,故障会影响烟草生产的顺利进展,因此必须做好离心空气压缩机的维护和维护,以便对不同的故障类型及时采取相应的措施。
参考文献
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