案例分析压缩机振动故障解决办法

案例分析压缩机振动故障解决办法机器：23立方17公斤移动式螺杆压缩机，315匹马力柴油机。使用工况：矿场、建筑工地等野外作业场所。故障描述：机器运行一段时间后，压缩机的油汽分离筒加油管焊接处出现裂纹，漏油(图1红圈处)。1.1初步分析：油汽分离筒加油管比较长，斜向上伸出有400mm，在焊接处会有应力集中现象，应该增加焊缝强度和加强肋以达到增加强度。1.2解决方案：增加焊缝强度和在筒体与加油管间焊接加强肋(图2)。方案跟踪反馈：油汽分离筒加油管焊接处仍然还有漏油情况发生。2.1再次分析：机器运行时，用手触摸加油管体能感觉到振动剧烈，麻手，可知道有共振情况发生。通过振动测试结果显示如表1。多台机器测试结果均显示振动超过限值。由此可得出，油汽分离筒加油管的共振导致了裂纹的产生，从而发生漏油。从上面振动测试结果我们还能得到另外一个信息，振动峰值是出现在137Hz频率下的。所以137Hz即是共振频率了。我们做了一个敲击试验来获得系统的固有频率：用LMRS系统和加速度传感器来监测加油管顶部振动情况，通过敲击来激励起加油管系统振动，监测结果显示如图3。不难看出，系统一阶固有频率为135.61Hz。一阶固有频率135.61Hz与共振频率137很接近，故存在共振。通过计算各振源激励频率，我们可以找到与固有频率比较接近的频率。不难得出，螺杆压缩机转子间歇性排气频率为140Hz，而其与油汽分离器加油管固有频率很接近，且排气振动传递到油气分离筒距离很近，振动衰减很小，故振动能量很大。2.2解决方案：知道是共振和振源后，我们就有方法解决了。从共振原理出发，如果能使激励频率和系统固有频率避开的话即可以使振动减小。要改变激励频率涉及的更改是巨大的，而改变系统固有频率是很容易的。改变油气分离筒加油管的固有频率，可以通过改变其刚度或者质量，因为固有频率与刚度成正比，而与质量成反比。通过增加加强肋可增大刚度使固有频率加大。由于管子很长，要使固有频率变化显著的话，加强肋同样要做得很长很大，但是机器紧凑空间有限，无法实施，并且对于已经投放市场的机型增加加强肋的工作较为困难。还可以增加系统质量来使固有频率减小，可在加油管顶部加质量块轻松实现(图4)。经测试增加2.2kg重的质量块后，再次敲击试验显示固有频率减小为83.42Hz，如图5。增加质量块后测试振动显示(表2)：从测试结果上看，振动值已经降到合理范围内。同时因固有频率与激励频率避开了，测试显示最高振动频率已经改变。2.3方案跟踪反馈在客户处对机器加装质量块后，振动明显降低，均没有再出现漏油问题。结论：此次故障分析提供了2个解决方案，并用事实证明了2个方案的解决效果。说明了振动问题需要找到共振的原因，从共振方面来解决可以确保实施的正确性，达到省时省力的效果，并且能避免走弯路，给予客户更有效的技术支持和强大的服务信念!