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在離心壓縮機(jī)中，通常比較常見的故障就是碰摩振動，據(jù)了解，其主要的原因是動靜部件摩擦引起的，出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象危害很大，有的甚至造成壓縮機(jī)不能工作，減少壓縮機(jī)的壽命。  

碰摩振動主要表現(xiàn)為力沖擊和熱沖擊，熱沖擊危害更大。碰摩振動，是非線性振動，振動波形和軸心軌跡不穩(wěn)定，工頻是主要成分。影響碰摩的因素很多。主要有偏心距、轉(zhuǎn)速、偏心量、半徑間隙、靜子徑向剛度等。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證明偏心距對碰摩振動特性的影響較為顯著的結(jié)論?？偨Y(jié)了碰摩故障部位的判斷方法，簡述了目前碰摩振動的幾種診斷方法，應(yīng)用HHT方法能清晰顯示碰摩振動的頻率、時間和幅值，可以早期、盡快、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)故障。在工程實(shí)際中，調(diào)整好動靜間隙、確保動平衡、改善基礎(chǔ)及殼體的變形、選擇合適的軸和軸承、提高供油壓力和質(zhì)量、防止油膜振蕩和干摩擦、加大運(yùn)轉(zhuǎn)中的監(jiān)測等可減少碰摩故障的發(fā)生。  

碰摩振動故障診斷  

1.碰摩振動的診斷方法  

由于離心空壓機(jī)的碰摩振動是非線性振動，根據(jù)其振動特征，頻率寬，頻譜豐富，振動信號采集時，往往與寬頻帶的隨機(jī)噪聲信號混同，另外，存在與轉(zhuǎn)速有關(guān)的背景信號，傳統(tǒng)的診斷方法很難將背景信號和噪聲去除而獲取碰摩信號。  

傳統(tǒng)的診斷方法主要是利用頻譜特征圖和軸心軌跡圖等來進(jìn)行判斷，首先，察看振動頻率與特征振動頻率比較，其次觀察軸心軌跡是否發(fā)生改變。但其診斷不夠理想，主要因?yàn)橐浑A頻線與半階頻線會交疊，有時無法判斷故障，另碰摩振動具有典型的非線性效應(yīng)，因此，往往導(dǎo)致診斷錯誤。應(yīng)用時域平均法和小波閥值消噪法相結(jié)合可較好對碰摩振動信號進(jìn)行處理，但診斷慢、時間長;應(yīng)用小波變換雖可及早診斷碰摩振動故障，但準(zhǔn)確性不高;應(yīng)用關(guān)聯(lián)維數(shù)在碰摩振動故障特征獲取方面效果明顯，但還不夠完善。特別是碰摩振動故障特征信號既為調(diào)幅特性，且非常微弱，加上有背景信號和其他噪聲，如何從測定的振動信號中提取含有碰摩故障信息的調(diào)幅信號是碰摩故障診斷的關(guān)鍵。目前，應(yīng)用Hilbert-Huang變換來診斷碰摩振動故障，效果很明顯且準(zhǔn)確。Hilbert-Huang變換(簡稱HHT)是一種信號處理方法。由Hilbert變換發(fā)展而來，與經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(簡稱EMD)相結(jié)合，對于任意的非平穩(wěn)信號x(t),經(jīng)過EMD方法分解后,得到一系列每一個點(diǎn)只有一個瞬時頻率的本征模式函數(shù)(簡稱IMF)和一個殘差分量之和;再對每個IMF序列實(shí)施Hilbert變換，得到相應(yīng)的解析信號，從而可以得到瞬時頻率。匯總所有IMF分量和展開瞬時頻率就得到了原始非平穩(wěn)信號的邊際譜即Hilbert譜。運(yùn)用HHT方法得到的Hilbert譜在聯(lián)合的時間-頻率域中描述非平穩(wěn)信號，時頻分辨率非常高，而且EMD方法分解所得到的IMF分量也具備明確的物理意義，能準(zhǔn)確反映系統(tǒng)的固有特性，能保留清晰的故障信號，剔除非虛構(gòu)信號。運(yùn)用HHT變換對碰摩振動故障進(jìn)行診斷，可以快速獲取振動信號軸承頻率隨時間變換的規(guī)律、時頻轉(zhuǎn)換分量以及相應(yīng)的邊際譜，曲線簡潔，有利于突出故障信號。能快速的將碰摩振動故障信號和背景及其它信號分開，準(zhǔn)確獲取取故障信息。  

2.碰摩振動故障部位的判斷  

碰摩振動部位可以根據(jù)測點(diǎn)振動矢量的波動和變化程度來判斷。為此，設(shè)立監(jiān)測點(diǎn)，不僅監(jiān)測測點(diǎn)振動量的大小，還要監(jiān)測振動的變化量;不僅要監(jiān)測振幅，更要監(jiān)測相位。實(shí)際工作中，矢量監(jiān)測比較為有效。(1)大多數(shù)情況下，碰摩點(diǎn)附近振動矢量的波動和變化量比較為明顯。距碰摩點(diǎn)越遠(yuǎn)，振動矢量變化幅度越小。(2)工作轉(zhuǎn)速下，如果轉(zhuǎn)子兩端振動變化量以二階分量為主，碰摩主要發(fā)生在轉(zhuǎn)子兩端;以一階分量為主，碰摩大多數(shù)發(fā)生在中部或外伸端。如果一階和二階分量都有，碰摩大多發(fā)生在轉(zhuǎn)子一端。(3)如果工作轉(zhuǎn)速的振動變化大，臨界轉(zhuǎn)速下的振動變化不大，碰摩發(fā)生在轉(zhuǎn)子兩端;如果兩者變化都較大，碰摩大多發(fā)生在轉(zhuǎn)子一端。  

如何進(jìn)行改造?  

根據(jù)上述分析，為避免發(fā)生碰摩振動，可以采取以下措施：  

1)調(diào)整好轉(zhuǎn)靜子間隙?？梢愿鶕?jù)離心空壓機(jī)的參數(shù)，計(jì)算出臨界碰摩轉(zhuǎn)靜子間隙，只要保證間隙大于臨界間隙，提高臨界碰摩頻率，使其處于工作頻率之上，碰摩故障就不會發(fā)生。  

2)不要過負(fù)荷。承載過重，軸承軸頸上抬量不夠，很易造成軸頸與軸承合金之間的摩擦而導(dǎo)致碰摩。但在正常工作條件下，適當(dāng)給軸承一定的預(yù)負(fù)荷，會使碰摩轉(zhuǎn)速會下降，也會減少碰摩振動的發(fā)生。  

3)避開臨界轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)。離心壓縮機(jī)工作轉(zhuǎn)速避免在臨界轉(zhuǎn)速的附近運(yùn)轉(zhuǎn)，因?yàn)樵诖饲闆r下，碰摩振動最激烈，危害最大;大  

4)避免轉(zhuǎn)軸晃度過大。運(yùn)轉(zhuǎn)過晃，會加劇軸與密封、軸承與軸頸等之間的摩擦，導(dǎo)致碰摩振動發(fā)生。選擇合適的軸和軸承、改善機(jī)組基礎(chǔ)等可避免軸的過晃。  

5)注意不對中。由于聯(lián)軸器與軸的配合不合理、軸承選擇不當(dāng)、安裝或檢修對中誤差、零件加工誤差、工作中零件磨損等均會使轉(zhuǎn)子出現(xiàn)不對中現(xiàn)象，從而導(dǎo)致碰摩振動故障。調(diào)整轉(zhuǎn)子對中度，更換磨損部件，減少碰摩振動故障。  

6)加大運(yùn)轉(zhuǎn)中監(jiān)測力度和關(guān)注工作中的細(xì)節(jié)。啟動時，逐步提高轉(zhuǎn)速;減小溫差，消除跑偏;避免膨脹不均勻;監(jiān)測振動變化趨勢等，以利于減小碰摩發(fā)生和及早發(fā)現(xiàn)碰摩振動故障。  

7)選好潤滑油。油的粘度適當(dāng)，運(yùn)轉(zhuǎn)中摩擦力減小;調(diào)整供油壓力，清除油的雜質(zhì)，也會減少碰摩現(xiàn)象的發(fā)生。  

8)做好磨合：一定要按規(guī)定做好磨合工作，特別是新機(jī)更要磨合到位;另外，盤車暖機(jī)，擴(kuò)大動靜間隙，也會避免碰摩故障發(fā)生。