喷油式螺杆压缩机组振动原因分析及处理.pdf

要掌握液压阀的开度。但是，由于不稳定的外在 负荷因素，液压阀压降也发生相对较大的变化， 引起的误差也很难掌握，此误差很大，同时，由 于液压阀压降还跟机械装置的姿态以及_J 作环境 有关系， 使用其他方式也很难控制其压降的变化。 因此假如我们要通过开度对液压阀的流量进行控 制，导致控制执行机构的速度以及位置都不是很 好。 5 液压系统的流量控制方式 经上所述，只有对液压泵的排量和液压阀的 开度进行调节，也就是所谓的泵控调速和阀控调 速，才能实现对液压系统的流量控制，泵控调整 速度途中，液压系统没有流量以及功率的损失， 泵控调速通过改变液压泵排量完成的，在调节液 压泵的斜盘倾角时，推动斜盘、柱塞等原件以及 摩擦副要有相应的时间 我们只有改变并联回路间的相对液阻，才能 促使阀控调速实现对流量的控制，当中大多数流 量对外做功，多出来的流量要回到油箱，这些多 出来的流量就是被浪费的流量。足见阀控调速没 有泵控调速的经济性能要好。但是，在改变液压 阀的开度时，通过将电磁铁推动阀芯就能实现， 况且，阀芯的质量没有液压阀的运动质量大，所 以液压阀的反应速度会相对快些。 在工程机械 中，液压阀电磁铁的响应频率为 l 0 H z 上下，高速电磁铁的响应频率要比 2 0 H z 大很多，足以见得此两种控制方式的优势互补。 我们把两者的优点结合在一起，会是一种很好的 流量控制方式。现如今，采用液压泵以及比例 阀 结合在一起的方法对先进的工程机械液压系统的 流量进行控制，形成优势互补，在液压系统作业 时，第一是变量泵根据工作需求来确定第一次排 量，第一次排量要超过需求的流量 2 0 I , m in 以 上，其次，比例阀针对流量来二次修正，达到对 速度控制。目前，负流量控制、正流量控制以及 负载敏感控制都是泵控以及阎控的方式。 6 结束语 通过分析可知，要实现对工程机械液压系统 的功率控制，主要是对液压系统流量进行控制， 通过控制液压泵的排量和液压阀的开度，从而实 现对流量的控制。而 目前比较好的液压控制方式 是结合 了泵控和阀控的优点，实现操作的经济性 和快速性。但是，工程机械中液压泵的排量因为 是开环控制，排量的精度不高，而比例 阀的流量 控制精度受压力的影响比较大，可见泵控和阀控 结合的控制方式在速度和经济上有不错的效果， 但是在经济性上还存在缺陷，这也是以后工程机 械液压系统发展的方向。 参考文献： 1 沈千里 工程机械液压系统动力匹配及 控制技术研究 D 吉林大学 ， 2 0 0 5 2 吴金桃 工程机械液压系统动力匹配及 控制技术研究 J 山西建筑 ， 2 0 0 8 ， 1 8 ： 3 5 5 3 5 6 HL a U Il I 1 学术 喷油式螺杆压 缩机组振 动原因分析及处理 洛阳三隆安装检修有限公司 一 杜春雷 摘要 ： 本文通过对气柜单元 ( 2 3 2) 尾气回收机组喷 由 式螺杆压缩机同步齿轮端振动原因进行 了分析 ， 查找出影响机组安稳运行的因素 ， 并提出可行的改进措施 为压缩机组的长期平稳、 安全运行提供保证 ， 产生了良好的经济效益和社会环保效益。 L 概述 气柜装置 ( 2 3 2 单元)螺杆压缩机在运行过 程中一直存在振动超标情况，严重影响机组安 稳运行。 火炬尾气主要来自炼油装置如常减压、 催化、裂解、焦化、加氢 、等装置 ， 并含有焦 炭等颗粒性杂质。为了保证这些含杂质尾气的 正常输送，根据各种机型的特点 ， 选用 了螺杆 压缩机三台型号为 L G 3 6 0 6 5的国产喷柴油式 螺杆压缩机，其中 2 3 2 - I( 一 0 1 B 压缩机组 在运 行 过程 中振动严重超标 ，2 3 2 一 K 一 0 1 A C 机组振动接 近连锁停机值，如不及时解决 ， 将对机组的安 全运行及寿命产生不利影响。 2 机组的结构及原理 2 1 主机结构 该机组为单级喷液螺杆压缩机 ，主要由壳 体中段、 前后端盖、阳转子、阴转子、迷宫密封 、 机械密封、轴承箱及轴承、 同步齿轮、平衡活 塞组成，通过联轴器与 电机联接。 2 2 工作原理 本螺杆压缩机组是依靠在断面为双圆相交 的壳体 内， 装有一对转子 ( 含阳转子和阴转子 ) 。 阳转子有四个齿 ，阴转子有六个齿，两根转子 相互啮合。作相反方向的旋转运动 ，当阳转子 旋转一周，阴转子旋转 23周，或者 说，阳 子的转速 比阴转子的转速快 5 O 。在壳体 的吸 气端座上开有一定形状的吸气 口，当齿槽与吸 气 口相通 时，就开始吸气过程，随着螺杆的旋 转，齿槽脱离吸气口，一对齿槽空间吸满尾气， 螺杆继续旋转，两螺杆的齿与齿槽相互啮合， 有壳体、啮合的螺杆和排汽端座组成的齿槽封 闭容积变小，而且位置 向排汽端移动，完成了 对尾气 的压缩和输送，在气体的压缩过程中， 选择从壳体的上部或吸气端喷入柴油进行冷却， 从而 降低 了被压缩机体 的温度 ，从而提高单级 压缩 比及气密性，喷入的柴油与被压缩机 的气 体一起经出 口排出，进入气液分液罐，通过分 液罐使气液两相分 离 ， 气体被输送供其他装置 使用，而柴油冷却器、 柴油过滤器后循环使用， 在气液分离罐中有一少部分柴油随气体流失， 损失的柴油量累计到一定程度后 ，自动补液线 启动，进行补液，保证柴油循环量满足要求。 2 3 主要技术参数 压缩介质 ：炼油装置尾气 进气压力 ：00 3 5 M p a ( 表压 ) 排气压力 ：06 5 a( 表压 ) 排气量 ：3 0 m Ma in ( 吸入状态 ) 进气温度 ： 4 0 排气温度 ： 9 5 主电机转速 ：1 4 8 7 r m in 电机功率 ：2 8 0 k W ； 润滑方式 ：压力油润滑 3 机组振动超标原因分析 2 0 1 0年 5月份接手此套装置的维护工作时， 机组就处于振动烈度超标状态运行，我们查阅 了其从安装试运到我们接手这段时期的运行记 录，结果表明，该机组从运行半年 以后振动烈 度逐渐上升，到我们接手维护时 已经运行 2 年 多，一直处于带病运行，最大振动烈度值为 1 7 5 m m s ( 在压缩机入口端轴承的水平方向 ) 。按 振动标准 ( 参照 A P I 、I S 0标准 )振动烈度运 行限值 ( 报警值 ) 为 7 1 m m s ， 停机值为 1 1 2 m m s机组振动严重超标。为此 ，我们从各 个方面进行原因分析。 3 1 检查机组对中方面的影响 在查阅了机组安装交工资料及设备 随机资 料后，确认机组安装施工严格按照相关标准规 范进行并验收合格 ， 分别用激光对中仪和百分 表多机组对 中情况进行 了复测，检测发现机组 本体吸入 口端右侧地脚螺栓存在虚脚，机组与 台板接触面与其他3 个接触面相比较低0 0 5 fII lII ， 造成在找正对中完成把紧地脚螺栓时产生机组 偏高， 机组端联轴器上仰， 对中数据不符合要求， 是影响引起机组振动的重要原因。 3 2 检查管线产生的影响 中国机械 M a c h i n e C h i n a I 7 ，vu、_ u l 、， 学术 检查进 出口管线对机组振动 的影响，拆开 机组入口波纹管膨胀节下端及出口法兰，发现 出口法兰螺栓孔与机身螺栓孔吻合， 没有偏差， 法兰口四周 间隙均匀，消除了出口管线对机组 的影响，检查入 口膨胀节下法兰与机身螺栓孔 的位置，发现螺栓孔偏差 5 m m左右，将入 口波 纹管膨胀节拆离，将膨胀节 从圆周方向分成几 等分做好标记，分别测量膨胀节长度，发现膨 胀节长度不均 ，最大偏差有 6 m m ，确定为膨胀节 变形，对入 口管线挂架进行检查，发现入 口管 线挂架倾斜，最大倾斜约 5 。左右，与法兰口螺 栓相差 5 m m基本吻合，确定入 口管线倾斜为影 响机组振动的重要原因。 3 3 装配的影响 对机 组进 行解体 大修，检查测 量各部 间 隙，转子排气 间 隙阳转子 为 0 1 8 ra m ，阴转 子 为 0 1 7 ra m ，阴、阳转子啮合间隙为 0 3 2 ra m ，调 整 同步齿轮啮合间隙达到 0 0 2 ra m ，同步齿轮由 大、小两个齿轮组成 ， 大齿轮 由厚齿圈、薄齿 圈、轮毂三部分组成 ： ，安装在阴转子入 口端， 小齿轮整体安装在在阳转子入 口端。前后端轴 承定好位后，在实际中心距下 ， 调整两转子至 均 匀间隙位置 ，使小齿轮与大齿轮之厚齿圈接 触 ， 同时反向旋转薄齿圈 ，使之与小齿轮维持 0 0 1 0 0 2 rm 的间隙 ，锁紧大齿轮 ，上好 定位销 ，翻上保险边 ，安装好联轴器，与转子 共做动平衡。并对阴、阳做过转子动平衡试验 ， 试验结果表明， 转子动平衡 良好 ， 基本可以排 除转子动不平衡引发机组振动的因素。 3 4 基础的影响 对机组混凝土基础进行检查，发现基础振 动较小， 但机组的4 个地脚支撑部位振动较大， 经分析得 出，基础地脚支撑部位刚度较小，是 机组引起机组振动的另一原因。 3 5 喷液方式的影响 该机组采用两路喷液方式，一路为循环喷 液系统，一路为补液喷液系统，循环喷液系统 即从压缩机 出口气液分离罐出来 的柴油经冷却 器、润滑油过滤器 从机身中部上盖处直接喷在 阴阳转子上，流速较高、雾化效果不好，对阴 阳转子产 生的冲击较大 ，是引起转子振动的原 因，另一路为 自动补液线，从机组入 口经喷嘴 进行雾化后 ，与尾气混合进入螺杆 间形成气液 两相，在转子之间形成密 闭空间，进行压缩， 经 出口分液罐后循环使用，从机身上盖进入机 体 内部，反复对螺杆形 成较大冲击，由此分析 喷液方式对机组转动影响较大。 3 6 喷液理化因素的影响 为查明喷液理化因素对机组振动的影响， 我们对喷液介质进行理化分析，分析表 明液体 中含有砂及金属等硬质颗粒，造成机组喷液管 线双联过滤器压差高，经常堵塞，杂质随液体 进入机组 ，对机组产生影响，对整个系统进行 分析，砂及金属等硬质颗粒来源可能存在 以下 l 8 Ma c h in e C h i n a 中国机 械 几个方面： 3 6 1 尾气 中含有硬质颗粒经气液两相在 分离器中分开始带入液体中； 3 6 2 喷液管线本 身酸洗不彻底，含有焊 渣、毛刺等形成硬质颗粒随液体进入机体； 3 6 3 喷液补液罐 内存在杂质等颗粒。 4 针对上述原因采取的改进措施 4 1 消除虚脚引起 的电机与压缩机转子对 中不良 利用激光对 中仪器对机组支撑虚脚进行测 试，最后考虑到机组重量 ，机 组中心分布，各 地脚结合面载荷基本分布均匀，在确保接触面 积 ， 保证载荷分布没发生大浮动的变化前提下， 采用在地脚结合面加紫铜皮垫片的方法，使消 除 了因虚脚对找正对中的影响，确保对中数据 在规定范围内。 4 2 消除入 口管线挂架偏斜及膨胀节变形 根据原因分析， 对入 口管线吊架进行调整， 确保管线法兰孔与机组入 口螺栓孔重合，消除 管线别劲 而产生的内应力，更换入 口波纹管膨 胀节，规范膨胀节 的安装方法 ，先将膨胀节预 拉紧螺栓按照要求均匀拉紧，装好密封垫，将 膨胀节整体安装在入口管线上，注意方向不要 装反，膨胀节上下法兰面螺栓大小不 同，安装 好入口短节，穿好膨胀节与入 口短节连接螺栓， 对称逐渐松开膨胀节预拉紧螺栓，使之与入 口 短节法兰间隙达到要求，转好密封垫片，把紧 入 口短节与膨胀节连接螺栓，完全松开膨胀节 预拉紧螺栓，使膨胀节处于自然状态 。 4 3 检修过程质量管控 按照间隙标准对调整好转子同步齿轮 间隙， 确保安装紧固，消除同步齿轮啮合不 良引起的 机组振动。 4 4 消除基础刚度不够的影响 针对机组基础支撑刚度不足 问题，我们采 用加筋板进行加 固，在基础四个支腿外侧横向 及纵向分别焊接厚度为 2 2 ra m的梯形筋板，改变 基础固有频率，增加基础刚度，复测基础支撑 在焊接筋板过程 中是否出现热变形，对基础支 撑出现 的微变形进行修复，采用框式水平仪对 基础支撑接触面进行检查， 并用锉刀进行修研， 用标准块进行研磨，确保机组与基础支撑接触 面在 8 0 以上，避免出现 因基础 支撑接触面不 平使载荷分配不均匀而引起振动。 4 5 对喷液方式的改进 由原来的机体中部喷液方式改为入 口喷液 方式，减少喷入液体对转子产生的冲击力，加 工盲益将原来 中部喷液 口封死，由于取消了中 部循环喷液线 ，改为入 口喷液，液体在同一封 闭空间被压缩 的时间增长，产生的热量增加， 冷却效果降低 ，因此在入 口喷液处加工一个喷 嘴，喷嘴管状，在管壁上绕环状钻 1 2个 4 5 m m 小孔 ，小孔呈锥形，这样增大 了喷液量 ，由于 锥形孔 的存在，使喷液雾化效果较好，减小了 对转子的冲击。 在保证机组出口温度的情况下， 尽量使喷液量小，并循环冷却。 4 6 消除喷液理化指标的影响 4 6 1 检查更换入 口过滤器机组，发现入 口过滤器内含有大量杂质，部分滤网孔洞己破 损，一些杂质所尾气进入机体内部，经分液罐 分离后混入喷液中，随喷液循环。对机体产生 影响。 4 6 2 对机组所有喷液管线进行检查，各 处焊 口焊缝表面无气孔，无夹渣、飞溅及裂纹， 未发现有弧坑缩孔，管线焊接质量完好，排除 因管线酸洗、钝化不良而引起理化指标超标 。 4 6 3 对所喷介质油箱进行检查，发现油 箱上部人孔密封垫损坏，细小的杂质可通过破 损的垫片掉落到油箱里，油箱底部有一层浑浊 的污泥 ，介质理化指标严重超标，对补液泵入 口过滤器进行解体检查，发现滤网局部堵塞， 并存在破裂现象，安排对喷液介质油箱进行彻 底清洗，对补液泵入 口滤网进行了更换 ，在油 箱上盖人孔处用5 m m 胶皮作为密封垫进行密封。 确保油箱不因外界杂质进入而是喷液 介质受到 污