劉洋，杭國鑫

（沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司，遼寧 沈陽 110000）

1 離心壓縮機(jī)組情況的概述

某煤化工廠15萬t/年焦?fàn)t煤氣制甲醇裝置聯(lián)產(chǎn)LNG新能源技改項(xiàng)目的合成氣壓縮機(jī)組，該機(jī)組由離心壓縮機(jī)、變速機(jī)和電機(jī)組成，壓縮機(jī)與變速機(jī)之間、變速機(jī)和電機(jī)之間都是由膜片聯(lián)軸器聯(lián)接。壓縮機(jī)、變速機(jī)和電機(jī)裝在公用鋼底座上；電機(jī)工頻啟動(dòng)。壓縮機(jī)、變速機(jī)、電機(jī)采用潤滑油站強(qiáng)制供油，其結(jié)構(gòu)簡圖如圖1。

圖1 離心壓縮機(jī)組簡圖

機(jī)組的主要技術(shù)參數(shù)：

（1）壓縮機(jī)額定轉(zhuǎn)速：13600 r/min。

（2）轉(zhuǎn)子第1階臨界轉(zhuǎn)速：5086.7r/min。

（3）轉(zhuǎn)子第2階臨界轉(zhuǎn)速：16168.3r/min。

（4）轉(zhuǎn)子重量：300kg。

該機(jī)組在2017年5月第1次試車調(diào)試期間，壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)端的振動(dòng)值分別為41.36μm和33.24μm，均超過了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)協(xié)議要求的25.4μm，其他各測點(diǎn)的振幅均在正常范圍內(nèi)，機(jī)組試車出現(xiàn)問題。

機(jī)組停機(jī)檢查：檢查儀表信號(hào)正常且未受到信號(hào)干擾；檢查壓縮機(jī)軸瓦安裝數(shù)據(jù)均在設(shè)計(jì)范圍；檢查機(jī)組對中數(shù)據(jù)也符合設(shè)計(jì)要求。

回裝壓縮機(jī)組并進(jìn)行試車準(zhǔn)備，進(jìn)行再次開機(jī)。壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)端的振動(dòng)值接近機(jī)組的高報(bào)值，為了安全起見，控制室手動(dòng)停機(jī)。壓縮機(jī)組各測點(diǎn)振動(dòng)值如表1。

表1 壓縮機(jī)組各測點(diǎn)振動(dòng)值

經(jīng)過查看遠(yuǎn)程監(jiān)控頻譜，壓縮機(jī)振動(dòng)以工頻為主。根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況和機(jī)組運(yùn)行的數(shù)據(jù)圖譜作如下結(jié)論：壓縮機(jī)振動(dòng)超標(biāo)是由轉(zhuǎn)子不平衡而引起，快速解決該問題的辦法就是現(xiàn)場進(jìn)行動(dòng)平衡。

現(xiàn)場動(dòng)平衡常用三圓幅值法和矢量合成法。三圓幅值法與矢量合成法相比，三圓幅值法的優(yōu)勢在于不需要精確地測量不平衡矢量的相位角，對測量儀表的配置要求低。不測量相位角，只測量最大振動(dòng)的幅值，適合很多缺乏精密儀器需要找動(dòng)平衡的場合。本文詳細(xì)介紹現(xiàn)場三圓幅值法的步驟和實(shí)施應(yīng)用過程。

2 三圓幅值法現(xiàn)場動(dòng)平衡的步驟

（1）將待平衡的剛性轉(zhuǎn)子配重槽圓周三等分，等分點(diǎn)用 A、B和 C 表示，圓心用O表示，夾角都為120°，見圖2。

（2）加試重，取試重 p單位為g。

（3）將試重分別 放 在 A、B、C 3點(diǎn)上，3次開機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)測得的振幅分別為：A 點(diǎn)振幅 Ra，B點(diǎn)振幅 Rb，C點(diǎn)振幅 Rc，單位均為μm。

圖2

（4）用相同的比例，作振動(dòng)向量圖：以初始機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振幅 Ro為半徑畫圓。在Ro圓上等分3點(diǎn)，夾角為120°，編號(hào)也用A、B、C表示，參照圖2；以A 為圓心，以Ra為半徑畫圓；以 B 為圓心，以 Rb為半徑畫圓；以C為圓心，以Rc為半徑畫圓；在圖3中，圓Ra和圓Rb交于a 點(diǎn)，圓Ra和圓Rc交于b點(diǎn)，圓Ra與圓Rc交于c 點(diǎn)；連接abc3點(diǎn)，并作△abc 的外接圓，圓心為 O1，如圖4所示；連接圓心O、O1；測量 OB和 O、O1的夾角，用α來表示。

圖3

圖4

（5）平衡質(zhì)量的計(jì)算和平衡位置的確定。平衡質(zhì)量m=pR0/OO1，單位（g）。平衡位置在剛性轉(zhuǎn)子上，從 B點(diǎn)向A點(diǎn)移動(dòng)角度α。

3 實(shí)施應(yīng)用過程

（1）對壓縮機(jī)側(cè)聯(lián)軸器中間節(jié)連接螺栓進(jìn)行“1-12”的順序標(biāo)號(hào)并做好記錄。

（2）第1次開機(jī)的試車數(shù)據(jù)作為初始數(shù)據(jù)，壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)端VLA21C0122和VLA21C0123分別為33.24和 41.36μm。

（3）第1次在1號(hào)螺栓加重4.5g，壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)端VLA21C0122和VLA21C0123分別為38和63μm，壓縮機(jī)停機(jī)。

（4）第2次在5號(hào)螺栓加重4.5g，壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)端VLA21C0122和VLA21C0123分別為25和32μm，壓縮機(jī)停機(jī)。

（5）第3次在9號(hào)螺栓加重4.5g，壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)端VLA21C0122和VLA21C0123分別為18和20μm，壓縮機(jī)停機(jī)。

（6）以未配重時(shí)VLA21C0123的值33.24為半徑畫圓O。

（7）分別以圓O上0°（1號(hào)螺栓位置）、120°（5號(hào)螺栓位置）和240°（9號(hào)螺栓位置）為圓心，分別以VLA21C0123的值為半徑畫圓O1、O2和O3。三圓分別交于A、B和C點(diǎn)。

（8）連接A、B和C點(diǎn),做出三角形ABC的外接圓 O1,連接 OO1。

（9）計(jì)算 m=pR0/OO1=4.5★32/27=5.3(g),其中 p為原始配重4.5g，O1點(diǎn)靠近8號(hào)螺栓，故在8號(hào)螺栓加m的配重。

（10）再次開機(jī)，壓縮機(jī)組各測點(diǎn)振動(dòng)值如表2。

表2 壓縮機(jī)組各測點(diǎn)振動(dòng)值

4 結(jié)語

現(xiàn)場三圓幅值法動(dòng)平衡具有簡單易行、快捷和準(zhǔn)確率高等優(yōu)點(diǎn)。因其簡單易懂、直觀快捷，在時(shí)間緊迫的情況下更能顯示其實(shí)用性。

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