关键词 | 离心式压缩机  震动故障

一、转子不平衡

离心压缩机转子不平衡的产生有很多因素，主要有转子零件的质量偏心、制造误差、装配误差、材料不均或转子零件有缺陷等。其成因可划分为初始非均衡、渐进非均衡和突发性非均衡。初始非均衡一般是因为加工错误或者材质不均，在投入使用时，会有很大的震动。渐进非均衡是由于转子系统表面不均匀结垢、介质内粉尘不均匀沉积以及介质中颗粒对叶轮和叶片的非均匀磨损，导致了渐进不均衡现象，其特征是随工作年限的增加而不断增加。以空压机及鼓风机房HR-10-050-1心压缩机为例，其运行过程中出现了转子不平衡的问题。经过检查分析，发现主要原因是由于转子表面结垢和粉尘沉积不均匀，导致渐进非均衡现象。随着工作年限的增加，这种不平衡现象逐渐加剧，严重地影响了压缩机的正常运行；突发性非均衡主要由转子零件脱落、叶轮流道内有杂物黏附卡塞等原因引起，使机组的振动量急剧增加，而后又趋于稳定。

二、喘振离心

压缩机喘振主要是因为压缩机在运转时，因为某种原因引起的空气流量下降，从而改变了压缩机内部的叶轮、扩压器等部件的气流流向，从而引起叶轮非工作面的空气流动分离，阻碍了叶轮流道内的空气流通。在此情况下，压气机出口压强和与压气机组合运行的管路压力将产生不平稳脉动，从而导致压气机出口空气多次逆流，称为“喘振”。喘振故障一般表现为压缩机振动，噪声增大，出口压力波动，流量明显降低。当喘振发生时，机体、轴承等部件将出现较大的振动，其幅值较正常情况下大幅增大，且因空气流动的周期性振荡而导致较大的噪声。同时，压气机出口压力、入口流速也存在周期性的、较大的波动，在某些情况下，压气机入口会发生气体回流。

三、转子与气封间摩擦

离心压缩机转子与气封间的摩擦故障通常表现为机器运行过程中的异常振动和噪声。该故障会导致设备的性能下降，甚至可能导致设备的损坏。该故障主要原因是由于转子与气封的对中不当，或者是因为转子本身的不平衡。此外，叶轮的损坏、轴承的不正常、联轴器的故障或不平衡、密封环的不良、油压和油温的不正常等也可能导致此类故障。针对该类故障的诊断，首先，需要确定故障的具体原因，然后针对具体原因进行处理。例如，如果是由于对中不当引起的，那么，就需要调整机器的对中情况；如果是由于转子不平衡引起的，那么，就需要对转子进行平衡调整。此外，还需要定期对机器进行检查和维护，以防止此类故障的出现。

四、油膜振荡

离心压缩机油膜震荡是一种常见的机械故障，通常表现为机器在运行过程中出现强烈的振动和异常的噪音。特别是在接近或超过两倍的临界转速时，这种现象尤为明显。此外，轴心轨迹可能会变得不规则且扩散。油膜震荡主要是由于高速滑动轴承的工作原理所导致的。在正常情况下，轴承内的油膜能够有效地支撑和引导轴颈的运动，但在某些特定条件下，如负载过大、轴承间隙不当、润滑油黏度过高等，都可能导致油膜失去稳定性，进而引发油膜震荡。

为了准确诊断离心压缩机的油膜震荡问题，通常需要采用一些专业的检测和分析手段。例如，可以使用频谱分析仪对机器的振动信号进行频谱分析，找出是否存在特定的频率峰值，特别是与转子中1阶临界频率相对应的峰值。此外，还可以使用HHT检测方法，这是一种可以在早期尽快、准确发现故障的方法。