高速往复压缩机曲轴系振动特性与结构优化研究

为避免往复式压缩机曲轴系出现扭振现象，建立曲轴系在全周期交变载荷作用下的动力学模型，利用有预应力的模态分析得到曲轴系的固有频率及振型，并结合Campbell图确定曲轴系的共振转速点，通过谐响应分析得到曲轴系在不同转速点的耦合振动速度响应规律。开展压缩机曲轴系现场振动测试，结果表明，曲轴系存在3阶扭振现象，仿真与试验所得的共振转速点及响应速度峰值的吻合度高，验证了曲轴系动力学模型的准确性。最后针对曲轴系3阶扭振现象，开展了联轴器结构的正交优化设计研究，优化后的曲轴系抗扭性能得到明显的改善，提高了曲轴系的使用寿命和工作可靠性。