螺桿壓縮機(jī)的振動分析與控制 

主要有轉(zhuǎn)子及其裝配件的不平衡、轉(zhuǎn)子嚙合、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速波動引起的沖擊噪聲；開啟式螺桿制冷..

一、常見故障振動分析

　　機(jī)械設(shè)備在運轉(zhuǎn)時將不可避免地產(chǎn)生振動，這些振動的能量一部分有振動的機(jī)器直接向空中輻射，稱之為空氣聲，另一部分能量則通過承載機(jī)器的基礎(chǔ)向地層或建筑物結(jié)構(gòu)傳遞，這種通過固體傳導(dǎo)的聲叫做固體聲。

　　關(guān)于螺桿壓縮機(jī)的振動，人們一直進(jìn)行著理論研究。對往復(fù)式壓縮機(jī)和渦旋式壓縮機(jī)的振動特征都有相關(guān)的研究。但是，從國內(nèi)、外對螺桿壓縮機(jī)噪聲與振動機(jī)理方面的研究來看，對噪聲源識別、噪聲與振動分布、噪聲與振動特性、噪聲與振動控制方面的研究仍然不多，目前國內(nèi)還沒有形成一套完整的研究思路和研發(fā)體系，因此螺桿壓縮機(jī)在噪聲與振動控制方面的研究尚缺乏完善的基礎(chǔ)理論依據(jù)。如何將振動的理論應(yīng)用于實際工作是當(dāng)前研究動向。

　　螺桿壓縮機(jī)的機(jī)械振動主要集中在轉(zhuǎn)子、滾動軸承上，振動類型有不平衡、不對中、松動、軸彎曲、轉(zhuǎn)子偏心、共振、軸承、齒輪箱或聯(lián)軸器故障等。

　　對機(jī)組的振動原因進(jìn)行了分析和探討，認(rèn)為引起螺桿機(jī)組振動的原因有以下幾種可能：

　　(1)機(jī)組操作不當(dāng)，吸入過量的潤滑油和制冷劑液體；

　　(2)壓縮機(jī)與電機(jī)軸線錯位偏心；

　　(3)壓縮機(jī)地腳螺栓松動或螺帽松動；

　　(4)機(jī)組與管道的固有頻率相同而產(chǎn)生振動；

　　(5)壓縮機(jī)與電機(jī)聯(lián)軸器由于敲擊變形，傳動芯子磨損等因素，聯(lián)軸器組合件產(chǎn)生偏重，靜平衡被破壞；

　　(6)機(jī)組內(nèi)部的陰陽轉(zhuǎn)子在運轉(zhuǎn)中受到了不平衡力的作用。

　　轉(zhuǎn)子及其裝配件的不平衡；轉(zhuǎn)子嚙合、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速波動引起的沖擊噪聲；開啟式螺桿制冷壓縮機(jī)的電機(jī)與聯(lián)軸器不對中引起的振動與噪聲：軸承振動與噪聲。機(jī)體外部包括機(jī)殼、支承結(jié)構(gòu)、底座的振動與噪聲。噪聲是由振動引起的，在進(jìn)行噪聲治理前須進(jìn)行振動治理。

　　二、螺桿壓縮機(jī)噪聲產(chǎn)生的機(jī)理

　　螺桿壓縮機(jī)的噪聲來源眾多，成分復(fù)雜，且通常振動噪聲同時存在，其中機(jī)械噪聲主要是由摩擦、磨損以及機(jī)構(gòu)間的力傳遞不均勻產(chǎn)生的。主要有轉(zhuǎn)子及其裝配件的不平衡、轉(zhuǎn)子嚙合、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速波動引起的沖擊噪聲；開啟式螺桿制冷壓縮的電動機(jī)與膜片聯(lián)軸器不對中引起的振動與噪聲：軸承振動與噪聲。機(jī)體外部包括機(jī)殼、支承結(jié)構(gòu)、底座的振動與噪聲；油分離器、增發(fā)器、冷卻系統(tǒng)的振動噪聲；電動機(jī)軸和軸承之間的相互作用形成電動機(jī)的機(jī)械噪聲。在滑動軸承中會產(chǎn)生滑動粘滯作用，其會激勵壓縮機(jī)的其他部件產(chǎn)生高頻噪聲。

　　(1)轉(zhuǎn)子不平衡：一般為低頻聲，但直接對噪聲影響不大。它是由轉(zhuǎn)子和軸不同心或動平衡不好造成的。

　　(2)機(jī)件的共振影響：電動機(jī)內(nèi)電磁力激起的振動，通過轉(zhuǎn)子和定子分別傳遞到電機(jī)的各部分，從而引起共振，增大噪聲。振動還以固體聲的形式由底座傳出。

　　(3)電刷：換向器或滑環(huán)的表面粗糙度和形位精度不良或電刷伸出較長，電刷與刷扼間配合不好，彈簧壓力過小或過大，刷扼剛度不夠等均能引起電刷裝置的振動和噪聲。

　　(4)軸承：這是由于軸承本身精度較差而產(chǎn)生的振動噪聲。

　　機(jī)械噪聲來源于機(jī)械部件之間的交變力。這些力的傳遞和作用一般分為三類，即撞擊力、周期性作用力和摩擦力。實際上機(jī)械部件之間往往同時具有三種力的作用，只不過是其中某一種力的作用較強(qiáng)或較弱罷了。

　　機(jī)械噪聲是由于機(jī)械振動系統(tǒng)的受迫振動和固有振動所引起的，其中起主要作用的是固有振動。這種噪聲以振動系統(tǒng)的一個或多個固有振動頻率為主要組成部分。振動系統(tǒng)的固有頻率與其結(jié)構(gòu)性質(zhì)有關(guān)，故簡稱這種噪聲為結(jié)構(gòu)噪聲。上述三種機(jī)械力所引起的噪聲中，以結(jié)構(gòu)噪聲為突出。

　　結(jié)構(gòu)噪聲來源于機(jī)器部件的振動。機(jī)器的傳動件、殼體、管道、機(jī)架等都是彈性體，在機(jī)器運轉(zhuǎn)時受到周期性干擾力的激勵而引起彈性振動，同時由于具有彈性的機(jī)件又是振動波的良好導(dǎo)體，使振動能量傳播到整個機(jī)器系統(tǒng)，當(dāng)傳播到輻射表面時，這個能量就轉(zhuǎn)換成壓力波經(jīng)空氣再傳播出去，即形成聲輻射。

　　要達(dá)到降低結(jié)構(gòu)噪聲的目的，就須要設(shè)法減小機(jī)體的彈性振動。機(jī)體振動的影響因素非常復(fù)雜，來自旋轉(zhuǎn)件的激振力、旋轉(zhuǎn)件與機(jī)體之間的聯(lián)結(jié)(軸承)剛度、阻尼，機(jī)體結(jié)構(gòu)及動力特性、基礎(chǔ)隔振參數(shù)等都可能對機(jī)體的振動產(chǎn)生敏感的影響，這種影響有時甚至可能是相互關(guān)聯(lián)的，孤立地分析各參數(shù)的影響有時難以收到理想的效果。

　　三、螺桿壓縮機(jī)的振動控制

　　振動是造成工程結(jié)構(gòu)損壞及壽命降低的原因。同時，振動將導(dǎo)致機(jī)器和儀器儀表的工作效率、工作質(zhì)量和工作精度的降低；此外，機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動是產(chǎn)生結(jié)構(gòu)振動輻射噪聲的主要原因，振動對人體也會產(chǎn)生很大的危害，長期暴露在振動環(huán)境下工作的人，會引起多方面的病癥，由此可見振動控制十分必要。

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