提要：由于制冷压缩机系统是公司各生产装置安全稳定运行的关键，因此采用Entek IRD离线监测系统，对制冷压缩机组进行周期性监测。采用Entek IRD离线监测系统，对关键设备进行定期的振动故障监测与诊断分析，了解设备运行情况，及时发现设备故障，并准确地针对故障发生部位有目的地进行检修，避免了盲目检修可能带来的设备损伤和经济损失，节约了人力、物力和财力。

螺杆压缩机振动故障诊断与分析
荀雨静  张德胜

    衢化氟化学有限公司制冷压缩机系统采用的是双螺杆式压缩机，由于制冷压缩机系统是公司各生产装置安全稳定运行的关键，因此采用Entek IRD离线监测系统，对制冷压缩机组进行周期性监测。
    机组测点主要设定在轴承座处，测点分布如图1所示。其主要性能参数如下：
额定功率300hp(224kW)，额定转速2975r/min。

在2002年5月3日的监测中，发现压缩机③、④两测点处的振动较大，进一步对其振动频谱图进行分析，如图2b所示，1 X、2X转速频率下的振动速度都比较小，而阴阳转子啮合频率(11925r/min)下的振动速度值虽未超过标准允许范围，但相比较4月20日测得(图2a)的变化较大，幅值为5.99mm/s。进而对前后两次监测及近期压缩机组运行参数进行比较(见表1)，并做出具体分析。

   压缩机负荷由内容积比和阀滑比例以及油路中油量负荷等几项指标确定，螺杆式压缩机通过容积滑阀和滑阀止块对压缩机的排气量进行调节，即调节压缩机的压缩负荷。容积滑阀可以从10%到100%无级阀滑比例调节，而滑阀止块可实现2.0到5.0可变内容积比调节。从表1中各数据来看，制冷系统内容积比并没有发生变化，阀滑比例略有调整，由原来的86.7%，上升到88.5%，这一变化并没有对压缩机造成较大的影响。但经过进一步对压缩机组目前运行情况的了解，压缩机系统油路电磁阀坏，不能自动调节，要由操作人员手动调节，而且油路阀门开度相对较大，从表中可以明显看出4月20日油压539.5kPa，而后，在操作中，油路压力逐渐上升，5月3日油压为589.8kPa。系统中的油量增加是促使压缩机的负荷加大的主要原因，进而使得压缩机转子运转负荷加大。
    由于螺杆式压缩机运行、啮合过程类似于齿轮传动，因此压缩机的振动情况可根据齿轮的振动特征进行分析。
    齿轮的啮合频率本身往往对加在齿轮上的负荷非常敏感。齿轮啮合频率下出现较高的振动幅值未必指示齿轮运行状态有问题。然而，如果一段时间内负载过大并持续高负荷，则齿轮的齿表面会逐渐开始疲劳。因此，在一次监测与下一次监测中，齿轮啮合频率幅值会明显增大，但不一定是某种故障的信号，尤其是如果边带的幅值保持较小，并且没有激起齿轮自振频率的情况下。
    根据以上的分析，技术人员及时调整压缩机油路阀门开度，在不影响正常油温及正常排气温度的情况下，减小油量，降低油压，5月5日再次进行监测，如图2c所示，阴阳转子啮合频(11925r/min )下的振动速度幅值明显下降为3.76mm/s。
    而后又对滑阀比例和内容积比进行调整，并在5月15日进行监测，啮合频率下振动幅值又有明显下降，只有2.25mm/s，压缩机运行正常。
    由此说明，螺杆式压缩机的阴阳转子在运转过程中发生的啮合频率下的振动是与转子承受的负荷有关。当啮合频率幅值增大时，可能由于某种原因增加了压缩机阴阳转子的负荷。
    采用Entek IRD离线监测系统，对关键设备进行定期的振动故障监测与诊断分析，了解设备运行情况，及时发现设备故障，并准确地针对故障发生部位有目的地进行检修，避免了盲目检修可能带来的设备损伤和经济损失，节约了人力、物力和财力。