2010年第6期（总224期）
文章编号：1006-2971(2010)06-0025-03
压缩机技术 Compressorish
基于PRO/E和ANSYSWORKBENCH
的压缩机扭振分析方法
张士永，关连波，马静”
■使用维修
（1.沈阳远大压缩机制造有限公司，辽宁沈阳110000；2.黑龙江北大荒农业股份有限公司浩良河化肥分公司，黑龙江伊春153103）
摘要：为了提高大型往复压缩机组运行的可靠性、经济性，基于PRO/E、ANSYSWORKBENCH计算机软件技术，探求出断的更准确的压缩机组轴系担银分析方法。并以实除机型为例，建立机组复杂轴系据转振动分析的通用模型，通过担振计算获得机组轴系的稳态动力响应特征，进而根据分析结果制定有效预防措施避免危害性事故发生。
关键词：压缩机；扭振分析；固有频率；动力响应分析
中图分类号：TH45
扭振概述 1
文献标识码：B
力增加几倍甚至十几倍，以致破坏压缩机的正常工作，并严重影响其可靠性。危险的扭转振动给压缩
在往复压缩机的运转过程中，人们早就发现有些机型当达到某一转速时，压缩机的运转开始变得很不均衡，伴随着出现非正常的机械敲击声和严重的机体抖动现象，机组性能也变差了。如果这样长期运转下去，曲轴就可能断裂。当转速提高或降低一些，敲击声和抖动现象都会减轻基至消失。由此可见，压缩机的这种振动不是由于动力不率衡性弓起的，否则振动会随着转速的提高而加剧，因为不平衡惯性力是与转速平方成正比的。大量理论和试验研究证明，这种现象的原因主要是由于曲轴发生了大幅度扭转振动所引起的。曲轴系统（简称轴系）之所以能产生扭转振动，其内在因素是因为轴系本身不但具有惯性，而且还有弹性，由此确定了其固有的自由扭振特性。外在因素是作用在轴系上周期性变化的激振载荷，也就是轴系产生扭振的能量来源。倘若轴系扭转刚度不足，每一拐在随时间周期变化的转矩作用下，各曲拐间会产生相当大的周期性相对扭转，气缸数量愈多，曲轴愈长，这种现象愈严重，
这就是轴系的扭转振动。 2扭振危害
轴系在激振力的频率下进行强迫振动，当轴系
处于某一转速时，激振频率与轴系固有振动频率相同时，就会产生“共振”现象。共振是压缩机扭转振动最危险的情况，它可使轴系的角位移振幅或切应
收稿日期：2010~11-10
机带来的主要危害有：
(1)使曲柄间的夹角随时间产生了变化，破坏了轴系的原有平衡状态，使机体的振动和噪声显著增大，大大超过允许值；
（2）使机组各摩擦副间的撞击、磨损加剧
(3)由于扭振附加应力的增加，有可能使曲轴、驱动机轴及其传动部件断裂，继面造成其它更严重的危害。
目前，压缩机的强化指标不断提高，轴系扭振可能带来的危害就更加严重。因此，对轴系的扭振特性进行计算、分析，以确定其临界转速、振型、振幅、扭转应力以及是否需要采取减振措施等，已是压缩机研发设计阶段必须开展的重要工作之一。另外， API618规范对往复压缩机的临界转速和轴系的扭转振动的分析也做了相应要求，这就从法定意义上强调了扭振理论分析的必要性。
从压缩机动力计算引出扭振计算
如何解决动力平衡性差的问题在于正确的动力计算。我们知道“动力计算的目的在于计算压缩机中的作用力，确定压缩机所需要的飞轮矩及各种型式压缩机惯性力、惯性力矩的平衡情况，并根据平衡情况初步设计压缩机所葡要的基础”（摘自“活塞压缩机设计”）。上面的论述未提及压缩机轴系同电机或汽轮机轴系联接后的整体扭振情况，所以很多设计阶段计算出的动力平衡性很好的机组，但现场整个机组运行情况并不乐观，原因就是国内机组基