设计研究 Desigi&Reseamch
基于ANSYS的二氧化碳往复压缩机的扭振分析
张江，王琼，仓荣，泰志坚"，孙锐艳
（1.西安交通大学能源与动力工程学院，陕西西安710049；2.吉林油田勘察设计院，吉林松原138000）
[摘要]：利用ANSYS软件对某4M型二氧化破往复压缩机的轴系建立有限元模型，并对其进行模态分析和瞬态响应分新。求解出了该轴系的前8阶模态，发现轴系的11倍频落在了第一阶担转固有频率之间，为进一步确定轴系的担转共振特性，对切向力进行谐波分析以判断该轴系的担振情况。通过态响应分析，确定了轴系系统在交变载荷下其上各点位移、应力、应变等参数随时间的变化规律，为判断轴系在遗转中是否存在冲击载荷以及对轴系进行静强度和截势强度计算提供依据。
[关键词]：二氧化破往复压缩机；轴系；模态分析；瞬态响应分析；扭振
中图分类号：0242.21；TH457文献标志码：A 文章编号：1006-2971(2014)06-0001-07
TorqueAnalysisofCO,ReciprocatingCompressorsBasedonANSYS ZHANG Jiang', WANG Qiong', CANC Rong', QIN Zhi-jian', SUN Rui-yan
enuos agsu asad pue kans pragiO ur isuo *6t0o e,ix kslasjun Suooef e,ix Suagubug sarod pre arag go [oops ) 138000, China)
Abstract:Through building up finiteelement model, modal analysis and dynamic response of the crankshaft of a 4M type CO, recip-rocating compressor are analyzed with ANSYS software. The finst 8 modes are obtained and 11 times the frequency of the axis is found falling between the first order torsional inherent frequencies, In order to further determine the shafting torsional resonance eeod as ioeieso espn ape s eo sske aosaoe sis, the variation curves of displacement, stress and strain with time for dangerous points on the crankshaft are respectively studied under the altemative load, which provides valuable basis for judging the presence of impact load in running and calculating the static and fatigue strength.
Key words : CO, reciprocating compressor; crankshaft; modal analysis; dynamic response analysis; torsional vibratior
1引言
超临界二氧化碳往复压缩机是实现油田二氧化碳驱油与埋存技术的关键设备。随着石化行业规模的日益扩大，工业流程提出了高气体压力和大气体产量的要求，这使得二氧化碳往复压缩机
收稿日期：2014-03-13
盟2014年06期（总第248期）
朝着大型、多列、高转速方向加速发展。而大型往复压缩机轴系动力学中，扭转共振问题一直制约着往复压缩机的发展。在压缩机正常运转过程中，轴系发生动力学问题轻则引起主轴瓦、连杆瓦等零部件失效，重则使曲轴产生裂纹造成断裂，使得生产工艺过程中断，造成巨大的经济损失！。所以对于压缩机轴系扭转共振问题的分析变得尤
压爆机技术01 Compr