转子与轴承
清理结垢叶轮并恢复平衡，按特征频率判断后更换轴承，检查推力轴承与轴向间隙。
不同类型压缩机的振动特点
压缩机的分类方式很多，从振动检测角度看，最关键的是三点：压缩机构是回转式还是往复式，转速是否经过齿轮增速，轴承是滚动轴承还是滑动轴承。这三点决定了振动的主要频率范围、传感器选择和测点位置。
回转式压缩机的振动频率相对较高，诊断以频谱和包络分析为主；往复式压缩机的激振力本身就大且以低频为主，机身振动大不一定代表故障，评价时更多关注基础、地脚和管道能否承受。
| 机型 | 主要激振来源 | 检测重点 |
|---|---|---|
| 螺杆压缩机 | 阴阳转子啮合、转子轴承与推力轴承、部分机型的增速齿轮、排气脉动 | 转子啮合频率及谐波，推力轴承状态，加载与卸载两种状态对比 |
| 离心压缩机 | 高速转子不平衡、增速齿轮啮合、滑动轴承油膜、喘振与旋转失速 | 高速轴与低速轴分别分析，齿轮啮合频率，小流量区运行稳定性 |
| 往复压缩机 | 活塞连杆机构的往复惯性力与力矩、气阀动作、十字头与连杆间隙冲击、气流脉动 | 低频为主，转频及其谐波，机身与基础，进排气管道振动与脉动 |
| 涡旋压缩机 | 动涡盘绕行运动的平衡、启停冲击、液击 | 安装与减振垫状态，配管连接与管道振动，启停过程 |
转子与齿轮问题
螺杆压缩机的阳转子与阴转子齿数不同，转速也不同，转子啮合频率等于阳转子齿数乘以阳转子转频。转子磨损、转子间隙变化或轴承游隙增大时，啮合频率及其谐波和边带会增长。螺杆机的推力轴承承受很大的轴向气体力，推力轴承损伤常先表现为轴向振动和高频成分变化，加载状态下比卸载状态更明显。
离心压缩机多采用齿轮增速，一台机组可能有一根低速大齿轮轴和一根或多根高速小齿轮轴，各轴转频差别很大。高速转子对不平衡十分敏感，叶轮结垢、腐蚀或冲蚀都会改变平衡状态。大型离心压缩机通常装有轴振动在线监测探头，现场检测应把轴相对振动与壳体振动结合分析：轴振反映转子在轴承间隙内的运动，壳体振动反映传到机壳上的结果，两者变化趋势不一致时往往能提供有价值的线索。
齿轮啮合问题的识别方法与齿轮箱相同：看啮合频率及谐波，看边带间距对应哪一根轴。整体齿轮式机组的高速轴转频很高，需要足够的分析频率范围和合适的传感器安装方式，磁座吸附在曲面或涂层表面上往往达不到所需的高频响应。
气流脉动、喘振与管道振动
喘振是离心压缩机在流量减小到一定程度时出现的整体不稳定现象：管网压力高于压缩机所能提供的压力，气流倒流，随后又恢复正向流动，如此周期性反复。喘振时有明显的周期性吼叫声，出口压力和电机电流大幅波动，机组和管道剧烈振动，对轴承、密封和叶轮都有损害。防喘振控制和回流阀的作用就是不让机组进入这一区域。
旋转失速常出现在接近喘振的小流量区，叶轮或扩压器中局部流道失速并沿周向传播，振动中出现低于转频的分量，幅值不一定大但持续存在。
往复压缩机和螺杆压缩机的排气是间歇性的，会在进排气管道中形成压力脉动。当脉动频率与管道气柱固有频率或管道结构固有频率接近时，管道振动显著放大，并通过支架传给厂房结构。这类问题的根源在管道系统，整改也在管道系统。
| 现象 | 可能原因 | 区分方法 |
|---|---|---|
| 周期性吼叫，出口压力和电流大幅波动，振动剧烈 | 喘振 | 查看流量与出口压力是否处于防喘振控制线附近，回流阀状态，事件发生时的工艺操作记录 |
| 低于转频的分量持续存在，只在小流量区出现 | 旋转失速 | 随流量增加而消失；该分量与转频不成整数倍关系 |
| 进排气管道振动大，频率与转频或转子啮合频率的倍数对应 | 气流脉动及管道共振 | 测量管道多点振动，必要时测量管内压力脉动，与支架位置对照 |
| 机体一倍转频偏高，相位稳定，与负荷关系不大 | 转子不平衡 | 相位分析，与历史数据对比，检查叶轮结垢 |
| 啮合频率及两侧边带变化 | 增速齿轮问题 | 对照各轴转频识别边带归属，结合油液分析 |
测点布置
压缩机测点要覆盖驱动电机、增速齿轮箱、压缩机本体轴承、底座和关键管道。撬装机组的底座本身可能是一个薄弱的结构，需要作为单独的测量对象。
| 测点 | 测量内容 | 注意事项 |
|---|---|---|
| 电机两端轴承 | 三个方向振动与相位 | 与压缩机侧对比确定振源 |
| 增速齿轮箱各轴轴承位置 | 加速度，频率范围覆盖啮合频率及谐波 | 高速轴需较高分析频率，传感器要可靠安装 |
| 压缩机转子轴承部位 | 三个方向振动，包络分析 | 螺杆机重点关注推力轴承一侧的轴向振动 |
| 在线监测的轴振与轴向位移读数 | 轴相对振动、轴向位置 | 记录与现场测量同一时刻的读数，便于对照 |
| 往复机机身、气缸与十字头部位 | 低频振动 | 关注主要激振方向，同时测量地脚与基础 |
| 进排气管道、缓冲罐和支架 | 多点多方向振动 | 找出最大响应位置，判断支架是否有效 |
| 撬装底座与基础 | 逐点垂直振动与相位 | 判断底座刚度与地脚连接状态 |
工况安排
- 确认运行状态记录排气压力、进气温度、负荷或导叶开度、转速、电机电流，以及在线监测系统当时的读数。
- 加载与卸载对比螺杆机分别在加载和卸载状态测量，与气体力相关的成分在两种状态下差别明显，有助于区分转子和轴承问题。
- 负荷变化离心机在工艺允许范围内改变负荷，观察低频成分和气流相关成分的变化，但不得为测试而接近防喘振控制线。
- 启停过程高速机组记录启动和停机过程，查看是否通过临界转速以及通过时的振动峰值和相位变化。
- 多机组运行对比空压站和制冷站多台机组并联时，分别记录单机和多机运行，排查共用管道、共用基础带来的相互影响。
结果判断与整改方向
压缩机振动评价按相关标准、设备制造商要求或合同约定进行。带在线监测的机组，制造商通常给出了报警和停机设定，现场测量结果应与这些设定和历史趋势一起看。
往复压缩机的机身振动比回转式压缩机大是正常现象，判断重点是振动随时间是否增长，地脚和基础是否出现松动或开裂，管道和小口径管线振动是否过大。回转式压缩机则更依赖频谱变化来发现早期问题。
齿轮与润滑
检查齿面与啮合印痕，配合油液分析判断磨损部位，保证供油压力和油温正常。
喘振与气流
检查防喘振控制和回流阀动作，调整运行方式，避免长期在小流量区运行。
管道与脉动
增设或加强支架，调整支架位置避开共振，必要时设置缓冲容积或孔板抑制脉动。
基础与底座
复紧地脚，修补灌浆，加强撬装底座，检查减振器是否失效。
委托前需要准备的资料
离心压缩机和大型螺杆机的结构参数往往需要从设备说明书或制造商处获取。缺少齿数和轴承资料时，可以先做测试，从频谱中识别主要频率，但部分推断需要在后续拆检中验证。
- 压缩机类型、驱动方式、额定转速，各轴转速或增速比。
- 螺杆转子齿数、各级齿轮齿数、轴承型号，能提供多少就提供多少。
- 工艺参数：进排气压力、温度、流量，正常运行负荷范围与调节方式。
- 在线监测系统的测点位置、历史趋势和报警记录。
- 进排气管道布置图，缓冲罐与支架位置。
- 问题出现的时间、伴随的工况变化，以及检修和更换部件记录。
现场测试怎么安排
现场测试由北京团队的工程师带仪器完成；测点方案、评价依据和报告形式在方案中与您确认。北京以外的项目按地点、测点数量和工期安排人员和仪器。需要配合材料检测或失效件分析的，可以与失效分析一并安排。
常见问题
压缩机振动大，但在线监测没有报警，需要处理吗？
要具体看。在线监测通常只覆盖部分测点和总值，报警设定偏向保护停机。如果现场测量发现频谱结构变化、轴承特征频率出现或振动持续增长，即使未报警也应安排检查，并缩短复测间隔。
喘振和一般的振动大怎么区分？
喘振有明显的周期性，伴随吼叫声以及出口压力、电机电流大幅波动，通常发生在流量减小时；一般机械振动幅值相对稳定，与压力电流波动没有对应关系。查看事件发生时的流量、压力和回流阀记录是最直接的判断方法。
往复压缩机振动本来就大，怎么知道是不是有问题？
往复机的机身振动确实较大，判断重点在于变化和传递：与以往数据相比是否增长，地脚和基础有无松动开裂，管道和小口径管线振动是否过大，气阀和十字头部位有无异常冲击。
空压站管道振动很大，是压缩机的问题吗？
多数情况下是气流脉动与管道系统的问题。压缩机排气的压力脉动在管道中传播，遇到气柱或管道结构共振时被放大。需要测量管道多点振动，必要时测压力脉动，再从支架、缓冲容积和管路布置上处理。
测试时需要停机或改变工艺吗？
测试在正常运行状态下进行，安装传感器一般不需要停机。为了区分原因，可能需要在加载与卸载、不同负荷之间切换，这些由运行人员在工艺允许范围内操作，不会让机组接近喘振区域。