涡旋压缩机振动测试的试验分析

涡旋压缩机振动测试的试验分析

陈炳佳（ 1）田淋娟（ 2）

阿特拉斯科普柯无锡压缩机有限公司 ,江苏无锡 214000（ 1）

上海讯联数据服务有限公司（无锡）研发中心,江苏 无锡 214000（2）

摘要

涡旋压缩机是一种容积式压缩机，是现代工业领域中应用最为广泛的压缩机之一。本文笔者针对涡旋压缩机振动测试进行了详细的分析，在文章中简要介绍了涡旋压缩，并对涡旋压缩机振动测试内容进行了简要的分析，并设计提出了涡旋压缩机振动测试系统的设计应用

关键字；涡旋压缩机；振动测试；测试系统

涡旋压缩机振动压缩机属于是第三代压缩机装置，其具有良好的应用型，但是在涡旋压缩机正常工作的过程中，使用到比较大的电流功率，从而导致涡旋压缩机振动问题出现，不仅影响涡旋压缩机的工作效率。更是直接影响到涡旋压缩机的使用寿命。所以，对涡旋压缩机振动问题进行检测分析直接关系到现代涡旋压缩机的结构优化提升。

1. 涡旋压缩机简要介绍

涡旋压缩机是一种由动涡旋盘和静涡旋盘共同组成的容积式压缩机装置，也是现代压缩机的第三代压缩装置，其于第二代压缩装置和第三代压缩装置相比有着非常明显的优势。首先，在涡旋压缩机中内部结构没有往复运动结构，很大程度上缩小了涡旋压缩机的体积，并使涡旋压缩机质量更轻，并且其工作性能也比前两代压缩机更加稳定。其次，涡旋压缩机在正常工作中比前两代压缩机振动少了很多，其使用更加简便，为日后的涡旋压缩机的自动化改造做好了准备。其次，涡旋压缩机力冷量范围内工作效率更高。虽然与前两代压缩机相比，涡旋压缩机已经有了比较明显的变化，但是其还有一定的弊端。男就是噪音和振动问题。涡旋压缩机在工作中要使用高压和大功率，所以难免会引起振动和噪音，而到第三代涡旋压缩机中，噪音和振动问题虽然有所减轻但是还是没有完全有效解决。所以，现阶段利用涡旋压缩机振动测试系统，对涡旋压缩机进行有效的测试，对于涡旋压缩机的进一步发展起到了非常重要的作用。

涡旋压缩机振动测试是指涡旋压缩机产品生产后，为了保证涡旋压缩机在使用、运输的过程中不受到振动问题产生的影响，也是对涡旋压缩机的承受振动的能力限制进行检测，保证涡旋压缩机设计应用更加合理。

2. 涡旋压缩机的振动测试

2.1涡旋压缩机振动测试系统

涡旋压缩机的测试是针对涡旋压缩机性能进行测试，尤其是对振动问题测试非常关键，其主要设计内容包括以下几个方面；

（1）涡旋压缩机测试功能设计

涡旋压缩机振动测试系统的主要功能包括以下几方面内容；1.涡旋压缩机正在使用的过程电压和频率是非常重要的因素，所以系统设计中应该包括提供电流和电压的作用来实现涡旋压缩机测试[1]。2.系统的核心功能就是涡旋压缩机性能测试，其中包括排气量测试、比功率测量、安全阀打开压力测试、卸载容器稳定压力测试等内容，通过各种参数分析来完成涡旋压缩机振动分析。3.系统功能还包括对振动数据的获取和分析，也包括对动态数据曲线的生成。4.通过涡旋压缩机振动测试模块的多方面测试区分析涡旋压缩机系统的功能稳定性。5.现代电子系统设计中，数据模块设计非常关键。涡旋压缩机振动测试系统设计中还包括数据管理功能，单台测试数据记录、历史数据管理以及数据查询和分析都是其核心功能。6. 涡旋压缩机振动测试系统中还包括涡旋压缩机振动测试系统故障报警功能、检测系统发生故障问题第一时间进行报警，保证系统的安全 。7.最后，系统还包括操作记录管理和用户及权限管理功能。

（2）系统结构设计

涡旋压缩机振动测试系统的结构设计也非常重要，其主要包括涡旋压缩机供电系统、涡旋压缩机测试系统以及涡旋压缩机控制系统三部分组成通过三部分合理设计，保证涡旋压缩机控制系统能够更加高效的应用。

首先，涡旋压缩机振动测试系统的供电系统是系统的主要动力模块，以下图1为涡旋压缩机振动测试的供电模块结构图。其供电系统包括发电机、变压器、电压筛选柜以及现场配电柜共同组成。其供电模式设计分为两种，其中一种是50Hz功率模式，电压为200、200、400、690V；另外一种是60Hz功率模式，电压为200、200、400、460V。通过合理的供电系统设计保证测试系统的工作供电压比较稳定。

涡旋压缩机振动测试系统供电模块结构图

图1 涡旋压缩机振动测试系统供电模块结构图

其次，涡旋压缩机振动测试系统也是系统的重要组成部分，其主要包括消音器装置、传感器系统、测量管、功率表以及数据采集等组成（如图2所示）。

其中传感器系统是测试系统的核心模块，主要包括振动传感器模块期主要应用603C01单轴向速度振动传感器以及CDAQ数据采集模块共同组成，共同完成系统的振动测试[2]。温度传感器设计，在涡旋压缩机振动测试系统中温度信息的采集也十分重要，所以设计温度传感器进行系统温度测试数据采集，温度传感器设置为拧入式电阻-B型工作盒。包括压力传感器设计主要对涡旋压缩机的压力进行测试。包括转速传感器设计。使用台湾威达光电的WO-DNPW2系列光电传感器进行测量。通过系统测试传感器模块的设计在很大程度上提高了系统的测试精度并完成了涡旋压缩机振动数据的采集。

图 2 涡旋压缩机振动测试模块原理图

另外，在涡旋压缩机振动测试模块设计中，消音器和测量管结构也是非常重要重要的组成部分，其中测量管是对孔板流量进行测量，并对ISO1217 中的数据进行有效的修正。在很大程度上提升了系统的数据计算精度。而涡旋压缩机振动测试模块设计中消音器的设置是保证涡旋压缩机振动测试中，不对外界造成干扰，保证系统的检测性能更加稳定。

2.2涡旋压缩机测试软件流程设计

涡旋压缩机振动测试系统是自动化控制系统，需要对软件流程进行设计，通过合理软件流程设计，能够保证系统工作更方便。以下图3为系统的操作流程设计；系统具体测试中供电是第一工作，通电系统进行检查工作，包括系统是否复位，如果没有复位系统会自动发出警报[3]。确认复位后系统进入到待机界面；此时监测人员进行检测配件装配。系统自动对安装好的检测涡旋压缩机进行信息获取和整理并发送到系统内部；系统再次确认涡旋压缩机测试条件后进行系统关门检测；系统正式开始测试，达到额定转速自动进行调压；压力传感器、振动传感器、温度传感器也都开始采集系统的主要测试数据；涡旋压缩机振动测试系统完成检测，检测完毕前还要完成数据获取、数据记录、数据报告生成等工作；在数据整理完毕后，系统自动关闭，测试人员可以进行涡旋压缩机拆卸。

图 3 涡旋压缩机振动测试系统软件操作流程

结束语

在涡旋压缩机工作过程中，振动问题的影响非常大，所以对于涡旋压缩机振动测试系统的使用非常关键。通过对涡旋压缩机产品的振动性能进行有效的检测，可以合理的去优化涡旋压缩机的结构设计，保证涡旋压缩机更加合理，从而促进涡旋压缩机升级。

参考文献

[1]王柱天. 煤矿空压机振动异常检测与处理分析[J]. 矿业装备, 2018, 000(003):140-141.

[2]林江波, 孟兆华. 涡旋压缩机振动噪声分析[J]. 制冷与空调, 2018, 18(07):71-74.

[3]张晓丹, 刘忠赏, 高飞. R449A制冷剂应用于涡旋压缩机的性能测试与分析[J]. 制冷与空调, 2018, 18(09):70-73.