临界转速.pdf

转动件转子在运转中都会发生振动，转子的振幅随转速的增大而增大，到某一转速时振幅达到最大值（也就是平常所说的共振），超过这一转速后振幅随转速增大逐渐减少，且稳定于某一范围内，这一转子振幅最大的转速称为转子的临界转速。这个转速等于转子的固有频率，当转速继续增大，接近2 倍固有频率时振幅又会增大，当转速等于2 倍固有频率时称为二阶（级）临界转速，依次类推有三阶、四阶 轴的临界转速决定于轴的横向刚度系数 k和圆盘的质量 m，而与偏心距 e 无关。更一般的情况，临界转速还与轴所受到的轴向力的大小有关。当轴力为拉力时，临界转速提高，而当轴力为压力时，临界转速则降低.临界转速是指数值等于转子固有频率时的转速。转子如果在临界转速下运行，会出现剧烈的振动，而且轴的弯曲度明显增大，长时间运行还会造成轴的严重弯曲变形，甚至折断。装在轴上的叶轮及其他零、部件共同构成离心式压缩机的转子。离心式压缩机的转子虽然经过了严格的平衡，但仍不可避免地存在着极其微小的偏心。另外，转子由于自重的原因，在轴承之间也总要产生一定的挠度。上述两方面的原因，使转子的重心不可能与转子的旋转轴线完全吻合，从而在旋转时就会产生一种周期变化的离心力，这个力的变化频率无疑是与转子的转数相一致的。当周期变化的离心力的变化频率和转子的固有频率相等时，压缩机将发生强烈的振动，称为“共振”。所以，转子的临界转速也可以说是压缩机在运行中发生转子共振时所对应的转速。一个转子有几个临界转速，分别叫一阶临界转速、二阶临界转速。临界转速的大小与轴的结构、粗细、叶轮质量及位置、轴的支承方式等因素有关。了解临界转速的目的在于设法让压缩机的工作转速避开临界转速，以免发生共振。通常，离心压缩机轴的额定工作转速竹或者低于转子的一阶临界转速，n1，或者介于一阶临界转速 n1与二阶临界转速 n2之间。前者称作刚性轴，后者称作柔性轴。刚性轴要求：n 0.7n1 柔性轴要求：1.3nln 0.7n2 所以，在一般的情况下，离心式压缩机的运转是平稳的，不会发生共振问题。但如果设计有误，或者在技术改造中随意提高转速，则机器投入运转时就有可能产生共振。另外，对于柔性轴来说，在启动或停车过程中，必然要通过一阶临界转速，其时振动肯定要加剧。但只要迅速通过去，由于轴系阻尼作用的存在，是不会造成破坏的。