往复高压压缩机广泛应用于石油、天然气、化工、冶金等能源与工业领域,是这些领域的核心设备,其运行状态不仅影响经济效益还涉及设备和人身安全。振动是影响往复压缩机运行可靠性的重要因素之一,由往复高压压缩机系统振动引起的压缩机故障和停机现象时有发生。
压缩机的振动主要有机体振动、轴系弯曲振动与扭转振动、管道系统流固耦合振动三类,虽然振动产生的原因各不相同,但之间并不是彼此独立,而是交互作用与影响。当压缩机运行出现振动故障时,由于各种振动叠加在一起,其表征是空压机系统振动异常,仅通过观察与现场测试往往很难识别导致振动的原因。一般需要从引起振动的各种诱因出发,研究各种因素所导致的振动振型与频谱分布规律,并结合现场测试与频谱分析才能确定导致振动故障的根本原因,从而提出相应的措施来抑制压缩机系统的振动。
引起往复高压空气压缩机振动的主要原因往往与设计、制造和安装不当等因素有关,如零部件的加工精度与装配精度较低;未平衡的惯性力和惯性力矩较大;驱动机主轴和空压机轴的中心线偏离;轴系设计不合理引起共振;气流脉动抑制和管路系统的设计有缺陷;机组的基础设计不合理等。对于往复压缩机系统振动问题已有许多学者做过相关研究工作,这些研究都是单从轴系振动和管道振动的某一方面去进行分析,由于引起系统振动的原因众多,涉及压缩机设计制造、安装、系统集成、运行与维护等方方面面,振动故障的发生无法预期,发生后原因也很难识别,因此振动故障发生后,单从某一方面去分析并不能完全确定故障原因,一般都需要根据现场条件,从可能导致故障的各因素出发,理论分析与现场测试相结合,确定振动故障原因,从而提出针对性的改进措施,并为新机型的优化设计提供参考。