前言：在现代工业的迅猛发展中，离心式空压机扮演着至关重要的角色。本文深入探讨轴承振动升高的原因，提供一系列切实可行的治理措施，以期为工程技术人员在实际工作中提供参考和指导
1离心式空压机轴承振动升高的原因分析
1.1 设计方面因素
离心式空压机的稳健运行，离不开精心的结构设计。转子的动力学特性其微小的不完美都可能导致振动的加剧。例如，转子固有频率与工作频率的不匹配，可能引发共振现象。转子刚度和质量分布的不均衡，也可能造成动态失衡。轴承的选择同样至关重要，必须与空压机的负载特性、转速范围以及工作环境相得益彰。如果轴承的承载力不足或游隙设置不当，都可能成为振动的罪魁祸首。
1.2运行工况因素
转子的不平衡是引发轴承振动的常见原因，无论是制造或装配阶段的初始不平衡，还是运行中因腐蚀、结垢或脱落而产生的动态不平衡，都会在轴承处产生周期性的交变载荷。流体激振，特别是在高速离心式空压机中，气流的脉动和油膜的涡动等现象，都可能导致转子-轴承系统的强迫振动。此外，工作转速的异常，无论是过高还是过低，都可能成为振动的诱因。1.3操作维护因素
润滑状况对轴承的振动表现有着直接的影响。润滑油的变质、粘度的不适宜或杂质的混入，都可能导致油膜强度的下降，无法有效隔离金属表面，从而引发振动。油膜厚度的不均、油温的异常，同样会影响油膜的稳定性。轴承的磨损与疲劳，滚道、滚子表面的微小损伤，以及保持架的损坏，都是振动升高的内在原因。清洁度的不足，如杂质和异物的侵入，不仅会加速磨损，还可能造成振动的突发性增大。
2离心式空压机轴承振动升高的治理策略与措施
2.1优化并改进设计
面对由转子动力学特性引起的振动问题，需借助仿真计算和模型试验等手段，深入探究转子系统的固有频率、模态形状及临界转速等关键参数。目标是确保这些参数与工作频率范围保持足够的距离，从而规避共振的发生。此外，转子的刚度和质量分布应设计得更为合理，以减少不均匀分布所带来的动态失衡。对于复杂的转子系统，可以采用如调频质量块或磁悬浮轴承等主动或半主动振动控制技术，以有效抑制振动。轴承的选择与配置也应基于空压机的工作特性和负载要求，精心挑选合适的轴承类型，如深沟球轴承、角接触球轴承或圆柱滚子轴承等，以满足承载能力、速度适应性、润滑方式等需求。在高转速、重载荷或特殊要求的场合，油气润滑和磁浮轴承等先进轴承形式值得考虑。轴承的配置也需精心设计，如双支点、三支点或多支点配置，以增强转子系统的稳定性，减少因配置不当而产生的附加振动。同时，企业需注重提升制造精度与装配质量，严格控制关键部件的加工精度，确保形位公差、粗糙度等指标达标。
2.2控制并调整运行
对于新装或经过大修的空压机，精确的动平衡试验是必不可少的，以确保转子在全工作转速范围内达到规定的平衡精度等级。若运行中的设备出现动不平衡，应立即进行在线动平衡或拆卸后重新平衡，以提高平衡的效率和精度。此外，应根据空压机的实际运行状况，合理调整转速、压力、流量等参数，确保其工作在最佳区间，避免因参数不当引起的振动问题。例如，避免在临界转速附近长时间运行，适当降低过高的工作压力以减少气流脉动，优化进排气系统设计以降低气流冲击。同时，改善进排气系统设计，如采用扩压器、消音器、整流罩等，以减少气流脉动对转子的影响。润滑系统的优化也不容忽视，采用油气润滑、喷雾润滑等高级润滑方式，可提高油膜稳定性，减少油膜涡动。定期监测和调整润滑油的状态，确保其粘度、清洁度、添加剂含量等符合要求，以有效抑制因润滑不良引发的轴承振动。
2.3 加强维护与检修
离心式空压机的轴承需要定期的检查与细心的保养。所以，要制定一套全面的设备维护计划，对轴承及其相关部件进行周期性的检查与维护。清洗工作不仅要去除轴承表面的积尘、油垢和锈斑，更要确保轴承的散热和润滑系统畅通无阻。润滑油的定期更换同样重要，根据油品的实际使用状况和设备的具体工况，结合厂家的推荐，确定科学的换油周期，以保持润滑油的品质，减少轴承的摩擦和磨损。对轴承的磨损情况进行检查，包括滚道、滚子、保持架等关键部位的磨损、划伤和剥落现象，评估轴承的使用寿命，及时处理早期磨损的迹象。同时，定期检查轴承的游隙和预紧力，确保它们保持在规定的范围内。对于出现故障的轴承，维修人员需及时进行修复或更换。对于那些轻微磨损或损伤的轴承，可以通过如电刷镀或激光熔覆等修复技术来恢复其性能。而对于严重磨损、裂纹或保持架断裂等无法修复的轴承，则需要及时更换，以避免因轴承失效导致的设备停机或事故扩大。
2.4加固基础改善环境
提高基础刚度，减少振动传递是另一关键措施。对基础进行加固处理，例如增加基础厚度、使用高强度混凝土、增设钢梁支撑或减振垫，以提升基础的静态和动态刚度，降低基础变形对轴承振动的影响。对于在役设备，可以通过基础补强或增设隔振器等手段，来改善其基础性能。同时，定期检查基础沉降情况，及时发现并处理不均匀沉降问题。此外，还需隔离外部振动源和消除电磁干扰。识别并评估空压机周边的振动源，采取有效隔离措施，如增加防振槽、设置缓冲区、安装减振器等，以减少外部振动对空压机的影响。对于电磁干扰，合理布局电气设备，避免大功率设备与空压机过于靠近，使用屏蔽电缆、滤波器、接地等措施，以降低电磁场对轴承的影响。定期进行振动和电磁环境监测，及时发现并处理任何异常情况。
结束语：离心压缩机作为空分系统的关键设备，压缩机的长周期运行关系到空分系统的稳定运行和经济性指标。所以，企业应考虑全生命周期成本，对能耗和维修成本进行考核，把握时机对老旧设备进行更新，实现全生命周期成本的最小化。
参考文献:
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