张 雷，刘启福，李玉鹏，陈 岩

（沈阳鼓风机集团有限公司，辽宁 沈阳 110869）

离心空气压缩机，是我国根据引进自日本日立公司DH型压缩机自行设计的离心压缩机，广泛应用于冶炼、石油、化工等行业，是空分装置生产线中的重要设备，由于该产品在试制过程中曾多次出现振动过大的现象，因此需要分析其振动产生的原因，并加以改进［1，2］.

1 离心空气压缩机的主机结构

离心空气压缩机机组主要是由齿轮箱体：大齿轮和2个小齿轮，一、二级叶轮为低速转子（L轴转子），三、四级叶轮为高速转子（H轴转子），4个蜗壳，6个轴承及密封等构成.由电机驱动通过联轴器带动大齿轮，并由大齿轮传动其两侧的低速轴齿轮和高速轴齿轮转动，使叶轮转动对气体做功，见图1.

2 振动状况分析及处理

2.1 主要零部件的相关参数

大齿轮转速为nG＝1 500r·min－1，L轴转子转速为nL＝13 559r·min－1，H轴转子转速为nH＝16 688r·min－1；L轴间隙为0.15～0.20mm，L轴直径为100mm，H轴间隙为0.135～0.180mm，H轴直径为90mm.振幅要求：L轴振幅≤25.4μm，H轴振幅≤23μm.

图1 DHP45型离心压缩机转子结构示意图Fig.1 Type DHP45centrifugal compressor rotor structure diagram

2.2 振动监测

压缩机启动以后随着转速的上升，L轴转子、H轴转子振幅急剧加大，达到额定转速后各轴振幅及轴承温度、进油温度如表1所示.

经过30min机械运转试验，进油温度及各轴承温度均属正常状态，符合标准值，各轴振幅严重超标，见图2.

表1 各轴初始振幅值及轴承温度、进油温度Tab.1 Initial amplitude value of shaft and bearing temperature，the oil inlet temperature

图2 修复前二级转子振动趋势图Fig.2 Before repair the two stage rotor vibration trend graph

2.3 振动原因分析

离心空气压缩机的转子轴颈表面的线速度很高而载荷较小，油膜压力大于轴颈载荷，容易引起油膜涡动.在正常情况下，油膜涡动受到油膜刚度及阻尼的抑制，使得转子仍能平稳工作.当涡动频率与一阶临界转速一致（轴颈转速在一阶临界转速的2倍附近）时，转子轴承系统会发生油膜振荡；……