滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)振動特性測試與分析.pdf

1、滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)是一種利用偏心圓筒形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)的轉(zhuǎn)動來改變氣缸的工作容積，從而實現(xiàn)氣體的吸氣、壓縮和排氣等功能的壓縮機(jī)。由其工作原理的決定，滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)具有零部件少，易損件少的優(yōu)點(diǎn)。但滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)主要出現(xiàn)兩種常見的故障現(xiàn)象:一是振動太大，這會造成噪聲污染，并使壓縮機(jī)內(nèi)各零部件提前達(dá)到疲勞極限，降低使用壽命;二是轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的疊鋼片部分出現(xiàn)裂紋，會出現(xiàn)“異響”和振動加劇的現(xiàn)象。經(jīng)過分析研究，這兩個現(xiàn)象都是由于壓縮機(jī)的“心臟”轉(zhuǎn)子系統(tǒng)

2、在正常工作過程中的振動產(chǎn)生的，因此本文以轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為主要研究對象對滾動式壓縮機(jī)進(jìn)行了動力學(xué)特性的測試與分析，相關(guān)分析結(jié)果可為壓縮機(jī)減振降噪提供依據(jù)，總結(jié)本文的研究工作主要包含以下四方面:
　　首先，對工作狀態(tài)下的滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)整機(jī)和轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動特性進(jìn)行了測試與分析。其中，利用加速度傳感器為拾振設(shè)備對工作狀態(tài)下的壓縮機(jī)整機(jī)進(jìn)行了定頻和掃頻測試;利用激光測振儀為拾振設(shè)備對不同工作狀態(tài)下的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行了測試。獲得了轉(zhuǎn)子及整機(jī)系統(tǒng)的共振

3、頻率及定頻激勵響應(yīng)，這些結(jié)果為后續(xù)的仿真分析提供了重要參考和依據(jù)。
　　然后，應(yīng)用有限元方法對滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行了動力學(xué)特性的分析?；趯嶓w單元通過APDL命令流建立了滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的有限元模型，對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有特性進(jìn)行了分析并繪制坎貝爾圖。在合理引入了氣動載荷、電磁力載荷的前提下，對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動響應(yīng)進(jìn)行了分析。將分析結(jié)果與實驗進(jìn)行了比對，證明了模型的合理性。
　　再則，基于所創(chuàng)建的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)分析模

4、型，研究了一些特性參數(shù)，諸如幾何參數(shù)、材料參數(shù)、支撐剛度等，對壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明，這些參數(shù)對壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的固有頻率及共振響應(yīng)均有影響，合理地修正這些參數(shù)會提升壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的抗振性。
　　最后，采用三維實體單元對壓縮機(jī)整機(jī)進(jìn)行了建模與動力學(xué)特性分析。具體為:創(chuàng)建了壓縮機(jī)三維實體有限元分析模型，對建模過程中單元選擇、網(wǎng)格劃分、邊界條件的選擇和確定進(jìn)行了詳細(xì)介紹;求解了壓縮機(jī)整機(jī)系統(tǒng)的固有特性以及該壓縮機(jī)在典型