空压机轴振异常危害
2025-12-20
KDONAr-4000 /1800/110型和KDONAr-6000/2000/180型，其原料空气压缩机均为离心式压缩机。
其中4000空分装置空压机为H440-6.2/0.98型，系开封某公司出产；6000空分装置空压机为DH63-32型，系沈阳某厂出产，两空压机均整体齿轮型结构，四级压缩、三级冷却，由同步电机通过齿轮联轴器驱动大齿轮。一二级叶轮在一根齿轮轴上，三四级叶轮在一根齿轮轴上，分别与大齿轮啮合，靠大齿轮进行增速，电机转速1500r/min，H440空压机一二级转子转速12387r/min，三四级转子转速14769r/min；DH63空压机转子则分别为9512r/min、11470r/min。每只转子上有2只径向轴承，系可倾瓦轴承，采用油泵供油强制润滑。
可倾瓦轴承有5块瓦，周向均布，轴衬的配列位置与主轴颈同心，瓦块为钢制件，内孔浇铸巴氏合金，与垫块装在一起。装在轴承内的瓦块可以绕着自己的轴线（与主轴颈中心线平行）单独摆动，同时由螺栓周向限位，使它在工作时不会与轴颈一起转动，这种可倾瓦轴承对于减振很有效，油从轴承壳的外侧环形间供入，经过轴承间隙回油。
运转中，每块瓦块随着轴颈旋转而生产的流体动力调整自己的位置，从而使每个瓦块具有最佳油楔。由于瓦块之间的间隙大，油膜不连续，与油膜旋转有关的不稳定性也就难以形成。
每级叶轮轴上均装有2个测振点，在转子轴正上方呈90度分布，采用涡电流传感，经延长电流接至前置放大器后输出非标准电压信号，再经仪控柜上框架式监视器处理输出标准模拟量信号在DCS上显示，参与报警、联锁。
故障分析
两台空压机运转多年，针对不同情况的异常轴振进行分析讨论，以求找到克服异常轴振情况的解决办法。
1.转子材料
H440空压机在试车阶段发生两次以及两年之后发生一次运行中轴振渐升后突然超量程联锁停车。打开检查，叶轮出现裂纹或掉块，造成转子动平衡严重破坏，这种事故一般很少在空分行业发生，有可能系产品制造质量问题。
2.长周期运行叶轮结垢附灰
投用的DH空压机，运行到第三年7月份，表现在三四级轴振（图中测点3A、3B、4A、4B）缓慢上升，并超越报警值（64.75um），突破到70、80um，一二级轴振测点（1A、1B、2A、2B）未超过25 um，基本稳定。经?；觳?，叶轮积灰多，且由于级间冷却器冷凝水排水不畅，造成三四级后盖板、叶轮上有水垢，污物的存在使转子动平衡破坏；对级间冷却器抽芯检查，其内壁腐蚀严重，底部许多锈渣，将两套转子进行流道清洗、探伤检查、动平衡校验后开机轴振正常，同时对冷却器内壁进行彻底除锈防腐，并将冷凝水吹除管由DN25扩大到DN50，防止运行中冷凝水积聚在底部被气流带走冲刷叶轮。2009年9月份，DH空压机一级轴振上涨，一个月时间上涨20um，达到57um，三四级平稳未超过27um，仍是通过清洗叶轮、校正动平衡解决。
3.瓦块存在损伤
同年，DH空压机在处理四级出口管上管套环漏气后，开机后原本平稳的轴振持续上升，其中一级轴振较检修前涨30um达53um，二级轴振上涨13um达37um无法缓解，只好?；觳椤７⑾侄渡贤呖樗鸹?，巴氏合金脱落，更换瓦块处理后开机平稳，各级轴振未超过30um。
4.轴承间隙过小，瓦块接触面脏
近几年，H440空压机频繁出现各级轴振呈正弦波形异常波动情况（见下图），有时波动几个、十几个um，有时突升突降或伴随轴温突变2℃左右。打开轴承检查，瓦块并未损坏，但瓦面上有油积碳现象，导致轴承间隙偏小、接触面不良，但对润滑油进行化验，油质合格。有时可从大齿轮上发现许多油渣，虽说润滑油化验合格，但不排除在特定运转条件下油质发生变化这一可能性。每次清除过油积碳后轴振平稳，后来润滑油选用壳牌统一品牌的汽轮机油后，在检修时轴瓦面上没有了积碳现象，机器运行轴振没有再出现正弦波形异常波动。
5.仪控测点故障
H440空压机检修开机后曾出现二三级的两个轴振测点（2B、3B）不正常：测点3B一直上升，测点2B波动大。只好再次停机检查，发现固定传感器的紧固螺母松动，脱落于传感器端头与转子主轴间而随轴转摩擦，影响了测量。于是对各轴振测点重新检查紧固传感器的固定螺母，开机后轴振正常。有时传感器与延长电缆接头有油，也会测量有误。前置放大器使用时间长，线性差，也会使轴振波动。
6.电机与压缩机的对中
施工应按说明书要求，同轴度要合格。DH63空压机因轴振上涨检查中发现电机与压缩机对中不合格，吊开电机调整时看到电 机下边垫铁使用不规范：用槽钢来代替垫铁且有的已经变形；压浆层也不符合规范，有垫铁高出压浆层现象，部分垫铁和电机底座未结合紧密。以上导致运行中对中发生变化，轴振波动上涨。
解决办法：
1.制造厂家必须保证产品质量。对转子、大齿轮这些核心组件必须确保材质可靠。如选用的叶轮材质LV302B高强度不锈 钢，这么多年在DH型空压机产品上从未出现过叶轮裂纹问题。
2.机组安装必须严格按照要求确保施工质量。联轴器对中、轴瓦间隙、地脚螺栓紧固、轴承盖与轴承间隙的过盈量、转子与密封的间隙、电机基础等必须符合相关技术要求。
3.润滑油定期化验、更换。每次换油时放净残油、清理干净油箱、过滤器、机壳、冷却器等。油品选用正规渠道、正规厂家供货。
4.精心操作，避免压缩机工作点进入喘振区造成损坏。每次开机前必须实验联锁?；?、油泵联锁启停和防喘振阀动作的可靠性，调整负荷要注意不能超压。
5.严格按照设备操作规程控制各项参数，避免油温过低、过高，波动大。油压符合要求，操作要平稳缓慢，杜绝大起大落。
6.尽量减少开?；问Ｃ看未蠡槠舳讨卸家⑸洗笳穸?，对轴瓦损伤大，所以减少?；问苊獯汉赏蝗煌；?，加强对电气线路的巡检维护。
7.每年要计划对机组大修一次。按说明书要求对级间冷却器、压缩机组、润滑系统做彻底维护，转子进行流道清洗、探伤检查、动平衡检验，冷却器抽芯检查、清理内壁锈蚀进行防腐等。
8.每次检修完毕，仪表人员必须调整、紧固好传感器螺母，间隙电压符合技术要求，各连接点牢固可靠，杜绝测量有误的现象。
9.引入安装空压机在线监测与故障诊断系统，引入新的测振判断技术，各大机组联网监控，以便能及时发现问题及早处理，也可提高设备管理的现代化水平。
来源：压缩机网
（版权归原作者或机构所有）
