浅析大型离心机组试车振动原因及应对方法

2022-09-10

前言

这几年来, 由于我国石油工业、机械技术的进步, 在各行业生产中大型离心机组应用逐渐增多, 该类机械逐步使用到实际生产过程中, 持续向低能耗、高产出、长周期运转等生产过程发展[1]。所以, 针对大型离心机组试车及使用期间出现的振动原因进行分析, 情况较轻则出现降低机械使用寿命和增加机械生产噪音, 严重的机械故障可使机组停止运作, 导致生产损失严重化。根据大型离心机组试车振动带来的不利因素, 相关人员要针对机械特点、振动因素等深入去了解找出应对方法。

一、离心机组试车产生振动的原因

1. 转子对中不良

机组的联轴器对中不良是机械产生振动的原因之一, 它会导致机械产生巨大振动。形成对中不良有几个因素:①机械在基本升降过程中遭到损坏。②在对中配置时没有严格按照设计给定的适时温度及性能曲线操作。③机组在运转期间由于过度运转遭受损坏。④机械管道、装置和基本安装配置不均, 也会使对中受到影响[2]。形成对中不良的形式出现:首先由于机组在转变轴承期间承受压力过重, 压力承受较小的机组出现油膜失控, 所以, 机组震动过大, 都是在联轴器周围发生的。其次, 机械振动频率出现在1.5-4倍的振频;除振频原因外在联轴90°角度中, 1.5倍相差倍数是基频的3倍, 机械两侧垂直角度应保持在0°, 在不对中位置时为180°, 总结机组两边角度在0°至180°间。最后, 联轴器对中使机组产生振动与转子承受有关联, 由于承受力度的增加而变大。

2. 机组转子的不平衡

机械在过度旋转期间会遭受生产技术与质量等压逼, 分布在转子上方的中轴线不存在绝对的对称, 所以, 机械内的每个转子没有一定的平衡, 因此它们转动的轴线和质量点有一定的距离。这就导致机械在旋转期间受到长期的离心力干预, 使转轴出现过重的负荷力, 从而引发机组出现振动。转子出现不平衡的原因: (1) 机械运转高低频率的速度较低, 在图像表现为正弦波[3]。 (2) 转子频率成像图中, 旋转速度有明显的表现值。 (3) 随着频率的不断增加, 振动加快, 在频率降低为原有速度, 机组振动速度随着旋转速度不断加快, 当旋转频率比原有频率还大时, 旋转振动幅度成像会形成固定值, 转动频率逐渐向原有频率靠近, 此时的振动处于最大值。引发转子不平衡的类型有, 由于原有设备没有进行平衡固定, 每个转子在制造完成后都处于平衡运转状态, 但在连接期间难免会出现不平衡原因, 主要在于旋转速度不平衡, 和机械设备原有运转速度相差太大;其次, 对旋转期间产生的热能没有及时处理, 在运输途中受到挤压, 导致变形。转子旋转期间每次引发的不平衡的速度值、振动值不会随时间的递增而递增, 只有在某个指定实践情况 (力度、速度、温度) 下才会产生变化。

二、机组振动的应对方法

1. 转子对中不良的应对措施

面对联轴器出现的转子不对中, 先应该检查转子运转状况, 整理机组每个机械零件, 使机组操作技术、机械设备等符合中子规格, 对中后要思考在运转过程是否在常温状态下工作, 对机械运转有无影响, 并把热涨值保留给温度过高的联轴, 使机械运转过程中对中值达到平衡相对的平衡, 转子对中不良引发振动的特点:一机组振动幅度和承重量有关, 首先要注意通过机组压缩器把联轴和隔膜相连接, 有助于把不对中机械运转进行互补。其次与联轴相近的振动不断变大。如果在规定限制范围内进行调整, 振动影响的危害不大。

2. 转子不平衡的应对措施

(1) 提高两组转子运转力度, 增加机械承载重量的表面积和承重力度, 提高力度等同于提高油膜转子的离心力, 增加油膜的稳固性。 (2) 避免和油膜相互共振, 让机械压缩在旋转期间避免与临界旋转共同运转。 (3) 采用良好的抗振转轴, 抗振程度较好的是高级油膜轴承, 椭圆形转轴为次要, 抗震较差是圆柱型转轴。由于材质的不同, 在不同重量的影响下, 油膜轴承的离心力比平常轴承要小, 在旋转期间保证转子的平衡, 在速度和承受重量发生变动时, 会自行调整转动位置, 确保油膜转子在旋转过程具备较强的润滑性。 (4) 提高机械油温, 适时整理温度, 降低油粒粘合度, 有助于提高转轴的离心力, 降低机组振动的出现。