轉(zhuǎn)子是壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件，它高速旋轉(zhuǎn)，對(duì)氣體做功。轉(zhuǎn)子由許多零部件組成。圖 1所示為一氨壓縮機(jī)低壓缸的轉(zhuǎn)子，由主軸1，四個(gè)葉輪5、7、9、11，定距套6、8、10，平衡盤4，推力盤2和機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)3等零件組成。在軸的兩端通過聯(lián)軸器和透平以及氨壓縮機(jī)高壓缸相連。

圖1 氨壓縮機(jī)低壓缸轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子上的各零部件紅套在軸上，隨軸高速旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子上的零件，如葉輪、平衡盤、推力盤等還設(shè)有鍵。不過圖1所示的轉(zhuǎn)子葉輪和鍵間有 0.1mm 的側(cè)隙，鍵在其中只起防松作用，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)并不傳遞扭矩。零部件在軸向定位是靠軸肩、定距套、鎖緊螺母以及卡環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

主軸1是階梯形，這種主軸加工方便。剛性好，也有不少做成光軸的。早期壓縮機(jī)還有一種稱為節(jié)鞭式的主軸，在軸上直接加工出氣體流道形狀。這樣的主軸加工復(fù)雜，但能減少輪蓋密封直徑從而減少氣體內(nèi)泄漏和葉輪軸向推力。

轉(zhuǎn)子裝配有許多技術(shù)要求，主要要求如下。

（1）轉(zhuǎn)子在裝配前，所有葉輪都應(yīng)做超速試驗(yàn)，檢查葉輪的變形和表面質(zhì)量情況。一些工廠規(guī)定：對(duì)蒸汽透平驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)葉輪一般超過額定轉(zhuǎn)速的15%~20%，對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)葉輪一般超速10%，葉輪變形可以通過測(cè)量徑向尺寸的伸漲率來(lái)衡量。

葉輪伸漲率=（超速后實(shí)測(cè)尺寸－超速前實(shí)測(cè)尺寸）/超速前實(shí)測(cè)尺寸x100%

在超速后馬上測(cè)量，此伸漲率不得大于0.04%，放置12h后測(cè)量，此伸漲率不得大于 0.025%。

葉輪表面質(zhì)量通常用磁粉（對(duì)鋼制葉輪）或著色法（對(duì)不銹鋼制葉輪）來(lái)進(jìn)行檢查。對(duì)鉚接葉輪要特別注意鉚釘是否有松動(dòng)現(xiàn)象。

（2）葉輪和轉(zhuǎn)子上的所有其他零部件都必須緊密裝在軸上，在運(yùn)行過程中不允許有松動(dòng)。葉輪裝配采用比較普遍的是紅套方法。首先將葉輪均勻加熱，主軸一般立放在夾具上，當(dāng)葉輪加熱到適當(dāng)溫度時(shí)，將葉輪套入主軸。加熱溫度應(yīng)該根據(jù)葉輪和主軸的過盈量、紅套過程來(lái)決定，溫度過低會(huì)出現(xiàn)葉輪還沒裝到應(yīng)有位置就涼下來(lái)，卡住主軸。

為保證運(yùn)行過程中葉輪不會(huì)松脫，葉輪和主軸應(yīng)有足夠的過盈量。設(shè)軸徑直徑為d，輪盤內(nèi)孔直徑為D，過盈值為△，則△=d-D，見圖2（a）。輪盤紅套上后，軸半徑要縮小一個(gè)值△2/2，輪盤內(nèi)孔半徑要漲大一個(gè)值△1/2，見圖2（b），輪盤緊固在軸上，在輪盤和軸之間產(chǎn)生一定的擠壓應(yīng)力。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來(lái)，輪盤內(nèi)孔和軸頸直徑都會(huì)增大，見圖2（c），輪盤對(duì)軸的壓緊力減小。當(dāng)轉(zhuǎn)速升高至一定轉(zhuǎn)速時(shí)，使輪盤和軸之間不再有壓緊力，輪盤就會(huì)松動(dòng)，壓縮機(jī)將產(chǎn)生振動(dòng)而無(wú)法工作。這個(gè)轉(zhuǎn)速就是松動(dòng)轉(zhuǎn)速，過盈量應(yīng)足夠大，使得松動(dòng)轉(zhuǎn)速高于最大連續(xù)工作轉(zhuǎn)速，當(dāng)然過盈量太大會(huì)增加輪盤內(nèi)孔的擠壓應(yīng)力，一般葉輪過盈值為軸頸直徑的（1.2~2.5）/1000。

圖2 輪盤和軸的過盈配合

（3）轉(zhuǎn)子裝配時(shí)應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的動(dòng)平衡。轉(zhuǎn)子裝配好后，由于材質(zhì)不均、加工和裝配誤差等原因，使其質(zhì)量分布不均，形成一定的偏心，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生不平衡的離心慣性力。經(jīng)驗(yàn)表明，轉(zhuǎn)子的不平衡是引起壓縮機(jī)振動(dòng)的主要原因。動(dòng)平衡的目的就是要盡量使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的慣性力和慣性力偶得以平衡，以消除其不良影響。

轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡一般在動(dòng)平衡機(jī)上進(jìn)行，也可在機(jī)器上直接進(jìn)行。動(dòng)平衡時(shí)，消除不平衡的方法可采用加重法和去重法。一般當(dāng)不平衡質(zhì)量小于50~70g時(shí)，常采用去重法，當(dāng)大于此值時(shí)則采用加重法。

經(jīng)過動(dòng)平衡的轉(zhuǎn)子總還會(huì)殘存一些不平衡量，它應(yīng)小于許用不平衡量值。轉(zhuǎn)子的不平衡量用重徑積Gr（N. mm）、校正平面偏心距（重心偏移） e（μm）和平衡精度A（mm/s）表示。它們的關(guān)系為

Gr=mge×10-3

和

A=eω×10-3

式中，m為轉(zhuǎn)子質(zhì)量，kg；g為重力加速度，m/s2；w為轉(zhuǎn)子最大旋轉(zhuǎn)角速度，rad/s。偏心距是與轉(zhuǎn)子質(zhì)量無(wú)關(guān)的絕對(duì)量，而重徑積則是與轉(zhuǎn)子質(zhì)量有關(guān)的相對(duì)量。用重徑積表示不平衡量比較直觀，便于平衡操作，而衡量平衡優(yōu)劣或平衡精度時(shí)，用許用偏心距為好，平衡精度A相當(dāng)于單面平衡轉(zhuǎn)子重心的速度，常用來(lái)建立平衡精度等級(jí)，對(duì)透平機(jī)械推薦采用 G2.5級(jí)精度，即 A=2.5mm/s。

許用不平衡量按選定精度等級(jí)根據(jù)轉(zhuǎn)速由有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定。如有的廠規(guī)定離心式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子許用偏心距e為

e≤0.5x15000/n

式中，n 為壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速。

后面將講到，轉(zhuǎn)子分為剛性轉(zhuǎn)子和撓性轉(zhuǎn)子。對(duì)于剛性轉(zhuǎn)子來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的彈性變形可以忽略不計(jì)，對(duì)這類轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡一般可以分別在兩個(gè)平衡基準(zhǔn)面上用去重或配重的方法來(lái)達(dá)到平衡的目的。但是，透平式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子大多是撓性轉(zhuǎn)子，工作轉(zhuǎn)速超過第一階臨界轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速高，在不平衡慣性力作用下，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生較大變形（動(dòng)撓度y大），由變形引起的慣性力（myw2）往往大于原來(lái)的不平衡慣性力（mew2），從而會(huì)使低速平衡好的轉(zhuǎn)子在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)平衡又遭到破壞，因此，對(duì)撓性轉(zhuǎn)子必須考慮轉(zhuǎn)子變形對(duì)平衡的影響，動(dòng)平衡不只是平衡其不平衡的慣性力，從而減少支承處的動(dòng)反力，使其達(dá)到許用值，同時(shí)還要盡可能減小轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)撓度，以降低轉(zhuǎn)子的內(nèi)應(yīng)力。由于轉(zhuǎn)子動(dòng)撓度曲線及支承處動(dòng)反力隨轉(zhuǎn)速而變化，因此對(duì)撓性轉(zhuǎn)子只做低速動(dòng)平衡不夠，必須做高速動(dòng)平衡。此外，由于動(dòng)撓度的影響，同一塊平衡重量對(duì)轉(zhuǎn)子所起的作用與所在面的軸向位置有關(guān)，因此應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)過程測(cè)得的動(dòng)撓度或動(dòng)反力求得的不平衡量的分布規(guī)律，以此確定校正量值和沿軸向的配置位置。

（4）轉(zhuǎn)子裝配后，有關(guān)部位的徑向及軸向跳動(dòng)值應(yīng)小于允許值，原沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠通常規(guī)定如表1、表2。

表1 徑向跳動(dòng)值 /mm

表2 軸向跳動(dòng)值 /mm