由于運行周期已超、檢修質(zhì)量差等原因，某廠2D12- 100/8 型空壓機(jī)出現(xiàn)了多起一、二級十字頭連桿斷裂事故和基礎(chǔ)底腳螺栓松動等故障，造成了損壞，并影響整個供氣系統(tǒng)的正常運行。機(jī)組測點布置見圖1。

圖1 2D12-100/8 型空壓機(jī)測點布置

1#測點一曲軸箱軸承座（近電機(jī)端）；2#測點—一級缸缸體端部；3#測點—二級缸缸體端部；4#測點一曲軸箱軸承座（離電機(jī)端）；5#測點一機(jī)座基礎(chǔ)。

1. 第八空壓機(jī)站 4#機(jī)故障

（1）故障特征

① 振動數(shù)據(jù)：4#機(jī)各測點振動數(shù)據(jù)如表1所示。

表1振動數(shù)據(jù)

譜圖：4#機(jī)二級缸缸端軸向振動位移譜與加速度譜分別如圖2和圖3所示。

圖2 二級缸缸端軸向振動位移譜

圖3 二級缸缸端軸向振動加速度譜

二級缸的軸向振動位移值較大，達(dá)到232μm，而且與上次測得的數(shù)據(jù)相比，4#機(jī)各測點的振動總量呈上升趨勢，如二級缸的軸向位移由227μm增加到232μm，一級缸由125μm增加到141μm，底座由27. 9μm增加到37μm，曲軸箱兩端軸承座上的振動速度也有較大增加。

（2）分析診斷

① 對2#、3#測點做加速度頻譜，頻帶選擇0~6000Hz，發(fā)現(xiàn)這兩點在2400~3600Hz之間，其振動總量最高為2.34g。

② 通過對曲軸箱軸承特征頻率計算，這個中頻峰群與軸承特征頻率無關(guān)，而是曲軸連桿受激勵后的振動特征。

由上述分析，建議停機(jī)檢查曲軸連桿機(jī)構(gòu)的連接部位有無磨損、松動，曲軸箱兩端的對中，以及活塞、缸體的磨損有無拉缸現(xiàn)象，重點是二級缸。

（3）故障處理

檢查發(fā)現(xiàn)二級缸油路堵塞，活塞在缸體內(nèi)處于無油干摩擦，油路疏通后，振動值下降。

2. 第九空壓機(jī)站3#機(jī)故障

（1）故障特征

①振動數(shù)據(jù)：3#機(jī)各測點振動數(shù)據(jù)如2所示。

表2 振動數(shù)據(jù)

②譜圖：圖4~圖9為3#機(jī)一級缸缸端各方向振動位移譜和加速度譜。

圖4 一級缸缸端軸向振動位移譜

圖5 一級缸缸端水平振動位移譜

圖6 一級缸缸端垂直振動位移譜

一級缸軸向振動位移由305μm 降到290μm，但水平振動位移則由157μm上升到206μm，垂直方向振動由49.9μm上升到135μm。

圖7 一級缸缸端軸向振動加速度譜

圖8 一級缸缸端水平振動加速度譜

圖9 一級缸缸端垂直振動加速度譜

一級缸的 A、H、V三個方向的振動加速度值均有所下降。

曲軸箱底座的振動由59μm上升到68.4μm。

（2）分析診斷

從譜圖上看，圖4~圖6的轉(zhuǎn)頻8.3Hz很突出，而且還出現(xiàn)半倍頻（2.59Hz~4.39Hz），另外，四倍頻33.24Hz也很明顯，再有，圖7 ~圖9與上次譜圖相比，有高頻部分能量降低并向低頻段轉(zhuǎn)移的趨勢。

① 3#號機(jī)一級缸工作狀態(tài)較差。

② 活塞在缸體中的往復(fù)運動可以看作是一個對中問題，當(dāng)活塞與缸體的間隙增大，或者曲軸連桿與活塞連接部位傳力不佳，都會產(chǎn)生活塞在缸體中運動不走直線，而活塞一旦不走直線就會對缸體產(chǎn)生一個橫向撞擊，使振動增加，一級缸缸端水平、垂直方向的振動值上升說明這個問題。③ 一級缸三個方向的振動加速度雖然降低，但高頻部分能量向低頻部分轉(zhuǎn)移，而且基礎(chǔ)振動（也是低頻振動）上升，說明故障已進(jìn)入中、后期。

建議打開檢查一級缸的活塞、連桿、十字頭部件，重點檢查連接部件有無磨損、松動、裂紋等，并檢查活塞在缸體中的對中情況，及活塞與缸體的間隙。

（3）故障處理

發(fā)現(xiàn)在一級缸活塞連桿與十字頭連接處的滑道道板部位存在不對中，再加上滑道平面磨損使十字頭道板運動不對中，并有輕微跳動，造成活塞連桿往復(fù)運動時不走直線，從而引起活塞運動時在缸體內(nèi)產(chǎn)生橫向撞擊，使橫向振動值上升。處理后機(jī)組運行平穩(wěn)。

3. 第八空壓機(jī)站 4#機(jī)故障

（1）故障特征

① 振動數(shù)據(jù)：表3為2#測點振動值前后對比。

表3 2#測點振動值前后對比

② 譜圖：圖10與圖11分別為3#機(jī)和4#機(jī)一級缸缸端垂直方向振動位移譜。

圖10 3#機(jī)一級缸缸端垂直方向振動位移譜

某年某月某日上午，在監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)4#機(jī)2#測點一級缸在A、H、V三個方向上振動位移均有較大的上升，見上表2#測點振動值前后對比。為此，當(dāng)天下午又去現(xiàn)場重新采集一次數(shù)據(jù)，這是A向的振動值已由上午的388μm加到392μm，和同類型的3#機(jī)相比，該點的振動值高出近一倍。

（2）分析診斷

從頻譜上看， 4#機(jī)2#測點一級缸在V方向的轉(zhuǎn)頻（8.3Hz）幅值比3#機(jī)高出近三倍，充分說明該點已存在故障。

立即要求車間停機(jī)，重點檢查一級缸缸體十字頭連桿及活塞等連接部位間隙、松動情況。

（3）故障處理

第二天，在打開檢查中，發(fā)現(xiàn)一級缸缸體內(nèi)的十字頭并帽螺栓已經(jīng)松動，造成活塞連桿作往復(fù)運動時對缸體沖擊作用加大，尤其是軸向。經(jīng)修理后，該部位的振動明顯下降，A向由 388μm 降到256μm， V向由 98.5μm 降到48.82μm，H向由 115.5μm 降到89μm，基本恢復(fù)到原來值。

圖11 4#機(jī)一級缸缸端垂直方向振動位移譜