2振动监测系统
3监测过程、结果及分析
3. 1测试过程压缩机组正常运行状态时测量机组壳体各轴承座处水平、垂直、轴向三点方向的振动速度有效值及频谱；测量电机地脚螺栓及邻近基础的振动位移峰峰值；测量压缩机组在线振动监测表各通道缓冲输出接口输出的振动信号通频幅值，峰值及频谱等有关信息。
3. 2测试数据
3. 3测试结果及评定
电动机、联轴器、Ⅲ～Ⅳ级转子及轴承、管道、基础及其他相关的部件均未发现明显的故障及问题。
3. 4故障及振动原因分析通过对机组测试分析，可以排除机组存在以下导致振动的原因：对中不良；基础薄弱；地角螺栓松动；气体扰动如喘振、旋转脱离；油膜涡动；管道激励。仅根据目前的数据来判断，振动的激振力主要来自于转子质量不平衡及齿轮的啮合不良。天然气压缩机容易在叶轮上产生结垢而导致不平衡，分析振动数据可知Ⅰ～Ⅱ级转子的不平衡量较大，Ⅲ～Ⅳ级转子的不平衡量较小。齿轮的质量通常较大，故齿轮啮合不良时会产能量较大的振动，对整个机组都会造成影响。如果此压缩机的齿轮啮合情况有所改善，则机组各点振动幅值会较目前有大幅度的降低。除了以上两点主要的激振力以外，还有其他的影响振动的因素存在，下面列举说明。
（1）在对Ⅰ～Ⅱ级转子的各种振动谱图进行分析后，发现两支撑轴承存在一定程度的不同心，这会使得转子在两个支撑轴承上的支撑点方向不一致，从而使转子产生摆动，这从转子振动二维及三维全息谱中可以看到，Ⅰ～Ⅱ级转子轴两端同一方向测点的振动相位几乎相差180°，转子在运转时两端不同向的上下摆动，旋转中心线围合成两端大，中间细的腰鼓形；而正常的转子两端同一方向测点的振动相位应该是接近一致的，旋转中心线围合成圆柱体，Ⅲ～Ⅳ级转子振动就是正常的类型。两支撑轴承的不同心，还能导致Ⅰ～Ⅱ级转子的转动中心线与大齿轮轴转动中心线不平行从而影响齿轮的啮合。
（2）在电动机、齿轮箱、Ⅰ～Ⅳ级蜗壳及轴承座上采集到的振动频谱上，均发现了Ⅰ～Ⅱ级转子的工频成分，并且其幅值还具有相当的优势，这说明，Ⅰ～Ⅱ级转子振动的能量较大，对整个机组造成了相当的影响，如果Ⅰ～Ⅱ级转子的振动大幅度降低，整个机组各点的振动也会大幅度降低。
（3）Ⅰ～Ⅱ级转子的水平与垂直方向的支撑刚性有差异，垂直方向刚性较弱，使得垂直方向上的振动幅值高于水平方向。如果能够加强垂直方向的支撑刚性，有利于减小振动。
（4）在齿轮箱壳体上采集的振动频谱呈现了典型的齿轮啮合不良故障的形态。除了具有较高的工频峰值以外，在800～1500Hz频率附近有大量峰值出现，这并不是齿轮的啮合频率，有可能是某部件（如转子、壳体）的固有频率。
类似的振动会导致轮齿啮合面的严重剥蚀，少数时候齿轮轴的支撑轴承也受到严重损伤。如果能够减低这部分频率的振动幅值，则齿轮箱各点的振动幅值会有较大幅度的降低。
（5）压缩机叶轮叶片脱落会导致转子严重不平衡，叶轮流道设计不当会导致流体在蜗壳内产生激振力，例如中800～1 000 Hz频率附近的大量峰值可能是叶轮叶片或入口导叶片的通过频率，如果叶轮出现问题，会引发诸多类型的振动，故应对叶轮的设计计算及加工质量进行严格的要求。
4建议处理方案
（1）首先应减小各转子的不平衡量，建议对大齿轮转子、Ⅰ～Ⅱ级和Ⅲ～Ⅳ级转子做的动平衡，平衡精度等级应不低于G2. 5.
（2）其次，必须保证机组运行时齿轮啮合良好，建议进行以下的改进。
①提高检修质量，改善齿轮的啮合条件。由于检修质量的不稳定因素及机壳变形等不可控因素的存在，都会导致两齿轮轴旋转中心线的不平行或中心距不正确，从而影响齿轮的啮合。待机组检修时可以测量支撑轴承同心度以及两个转子之间的中心距数值、齿轮静态和动态的接触面积数据，如果以上数据不符合检修方案的要求，应根据这些数据提出调整方案。
②改善齿轮啮合处的润滑条件，可行的方案有：增加齿轮啮合部位的润滑油量防止齿轮啮合处局部高温；增强润滑油的抗磨能力以提高啮合部位润滑油的承载能力，可以采用抗磨液压油L - HM46或极压汽轮机油来达到此目的。
（3）目前对Ⅰ～Ⅱ级转子摆振以及800～1 500 Hz大量频率峰值的问题尚无准确的结论，还请压缩机制造厂家应对此压缩机转子及其它部件进行全面的动力特性计算，以确定问题的原因。
（4）建议针对此机组制定并严格执行一套专用的振动标准和操作规程，利用各种检测手段（振动监测，油液监测等）对此机组的运行状态进行定期的监测和分析评价，当相关指标超过一定的标准时（可参考SHO 103及API- 613） ，尽快停机检修，以保证机组安全运行不发生故障损坏。
当然仅通过一次短时间的振动监测是很难全面的找出机组振动的原因并提出完善的解决方案的，要彻底的解决振动问题，对机组进行详细的观察和检查，总结出机组的振动规律，有针对性地进行技术改造和调整，才能*终降低和消除振动。另在振动信号中，相位是非常重要的信息，结合相位分析，可以发现更多的问题，但本次测试中没有测量相位。
