双螺杆压缩机常见故障振动频率分析

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双螺杆压缩机常见故障振动频率分析双螺杆压缩机常见故障振动频率分析董欣红，李 进，何 杉，杨在江，水 龙(中海油能源发展股份有限公司 油田建设工程分公司，天津 300452)摘 要：双螺杆压缩机是海上石油平台的重要设备之一。由于双螺杆压缩机组结构相对复杂，包含轴承、齿轮、螺杆等结构部件，造成机组振动信号中往往包含多种特征频率，对采用振动监测实现双螺杆压缩机故障诊断增加了难度，无法有效地提取和区分各故障频率。本文总结双螺杆压缩机常见且产生较复杂故障频率的机械故 障，分析这些故障 的振动频谱 ，提取频谱 中频率特征 ，最后 对 比和总结故 障频 谱特征 ，进 而找 出区分每一种故障频率的特征，为振动监测实现双螺杆压缩机的有效诊断提供帮助。

关键词 ：振动监测 ；螺杆压缩机 ；故障诊断 ；频谱分析中图分类号 ：TH45 文献标识码 ：BThe Analysis of Common Fault Vibration Frequency for Double Screw CompressorDONG Xin-hong，LI Jin，HE Shan，YANG Zai-jiang，SHUI Long(CNOOC Energy Technology and Services—Oilfield Construction Engineering Company，Tianjin 300452)Abstract： double screw eompressor is one of the important equipments on the ofshore oil platform． That thestructure of double screw compressor is relatively complex， containing the structural part such as bearing， tends tocause the vibration signal in a variety of characteristic frequency． So it is difcult to realize diagnosing the fauhs ofdouble screw compressor by vibration monitoring and distinguish the failure frequency． Th is paper summarizes thecommon failures that generate complex frequency， analysis the fault vibration spectrum， extract the feature offrequency spectrum，and then compare and summarize fault spectrum characteristics to find out a key that can help todistinction between each failure frequency．It can ofer efective help to diagnosis faults of double screw compressor byvibration monitoring.

Key words：vibration monitoring；compressor；screw；fault diagnosis；oil platform 1 前言双螺杆空气压缩机是海洋石油平台的重要设备之一，主要供仪表设备用气和公共用气等，与平台的其它系统有着密切的联系。在平台高效正常的生产过程中．保证双螺杆压缩机的正常运行已成为日常监测维护的重要工作之一。

双螺杆压缩机具有可靠性高、动平衡强、占地面积小、容积效率高、结构简单等优点【1。双螺杆压缩机是由相互啮合的阴阳螺杆，在壳体内按一 定传动比以相反方向转动，通过减小工作容积对气体进行压缩闭。

一 个完整的双螺杆压缩机组包括原动机(电动机)、传动机构(皮带传动或联轴器)和双螺杆压缩机。这样整个机组就包含轴承、齿轮、螺杆、电机转子甚至皮带等较多易产生振动的部件 ，因此在机组振动频谱中多夹杂这些部件产生的正常振动频率或异常频率。由于振动监测是对机械设备进行状态监测和故障诊 断最 常用的监测方法p ．因此通过振动监测实现对双螺杆压缩机组的诊断 ．需要提取和分析常见故 障的振动频谱。双螺杆压缩机组的振动测点布置图如图 1所示。根据双螺杆压缩机组的结构及多年的经验总结出压缩机常见且故障频率容易混杂的故障形式包括 ：轴承故障、电机转子条故障、齿轮故障、收稿 日期 ：2013—06—10作者简介：董欣红，女 ，高级工程师，硕士研究生，毕业于西北大学，从事关键动设备的状态监测与故障诊断管理工作。

2013年第 3期


双螺杆压缩机常见故障振动频率分析阳转子的情形。在不清楚这两种结构的差异的情况下往往造成理论计算结果与实际监测提取的啮合频率产生较大误差，最终无法得出正确的诊断结果。

2．5 故障频谱特征对比经过以上对轴承故障、螺杆故障、齿轮故障等造成的振动频谱分析，得出每种故障的故障频率特征。为此，总结常见故障复杂振动频谱的特征对 比如表 2所示。

3 总结经过对双螺杆压缩机常见零部件振动频谱的特征分析，总结出各故障频谱的频率特征，对于提取和区分某种故障频率提供了帮助。同时辅以参照螺杆压缩机的振动幅值大小、往常振动大小等多方面因素，可以最终实现对螺杆压缩机的有效监测与诊断。

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(上接第37页)这是因为，随着切削速度的增大，切削温度提高，刀具与工件之间的摩擦力减小，细长轴的受力变形减小。但切削速度过高容易使细长轴在离心力作用下出现弯曲，破坏切削过程的平稳性，所以切削速度应控制在一定范围。工件的长度／直径较大时，切削速度要适当降低。

3．7 使用冷却液充分冷却车削产生的热量越高．零件的变形量越大。

因此，必须有效控制零件温升。采用冷却液对加工工件进行充分冷却、润滑，吸收切削产生的热量，改善刀具与工件的摩擦情况，降低切削热、减小热变形和刀具磨损，从而提高加工精度。

4 结论细长轴的车削加工是机械加工中比较常见的一种加工方式。由于细长轴车削时产生的变形较大，加二[质量难于保证。通过采用合适的装夹方式和先进的加工方法．选择合适的刀具和切削用量等措施，可以保证细长轴的加工质量要求。

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