原因分析二级振动产生原因根据一、二级转子挠度超标的现象表明，引起二级振动的主要原因是转子弯曲导致转子动平衡不好。为找出造成转子弯曲的原因，做了进一步的分析。

　　由转子结构和定位垫片所示，图中定位垫片的几何尺寸不规则是由于原设计垫片在叶轮组装后进行转子动平衡时去重所致。而且在垫片的一个平面上还铣有长28mm，宽、深各6mm的弧形槽。从垫片的受力面积分布来看，去重边与未去重边受力面积相差一半。根据力（P）=压强受力面积，所以，锁紧螺母锁紧时作用在定位垫片上的轴向力分布是很不均匀的。

　　转子结构图定位垫片由示，叶轮端面有6个6孔是单个叶轮做动平衡时的去重孔。中间两孔深为5mm，两侧4孔深为70mm，由此可见，叶轮端面受力面积分布是不均的。叶轮再从定位垫片与叶轮端面的装配位置上看，定位垫片的弧形槽正好对应于叶轮端面上的6孔位置上，且垫片平面上还压有两个6，高度为0.5mm的圆凸台。

　　由分析认为，一、二级转子二级轴径弯曲的主要原因是由定位垫片引起的。这是因为，当锁紧螺母以900Nm的锁紧力矩紧固时，定位垫片的轴向受力面积不对称，轴向压紧力分布不均匀，轴向力发生偏载，致使转子在叶轮的轴径处产生弯曲。轴径的弯曲必然使转子动平衡受到破坏，动平衡不好必然引起转子振动。所以，定位垫片是引起转子二级叶轮轴径处弯曲，导致二级振动的根本原因。

　　二级叶轮磨损原因从转子结构可看出，叶轮端面与轴肩的配合是采用凸凹弧面接触，检查时其接触面有一段弧度有间隙，并有麻面痕迹，这是由于轴径处发生弯曲所致。随着设备的连续运转，转子振动不断加剧，此时叶轮叶片前后气体压差不均匀，造成了气流不稳定，转子产生剧烈振动，导致叶轮与扩压器产生摩擦。

　　二级叶轮磨损加剧二级振动由于二级叶轮受到不均匀的磨损，导致了每片叶片内泄漏损失不均匀，以至产生了不均匀的气流旋涡，这种涡流气体激发了转子的振动，导致其不能正常运行。

　　处理方案制定（1）转子二级叶轮轴径校直修复消除挠度，使其值为0.01mm.

　　（2）转子轴肩处和叶轮端面的凹凸弧面进行对研，其接触面应达80%以上，且应均匀接触。

　　（3）更换定位垫片。

　　（4）全部修正二级叶轮型线，达到叶轮外形完好，叶轮内孔研磨达到与轴的配合精度。

　　（5）二级叶轮做低速动平衡，未装二级叶轮前，转子做低速平衡；装上二级叶轮后转子做低速平衡合格后，转子做高速平衡。

　　处理过程由于转子的缺陷处理有一定难度，我厂无法承担，所以，请来了国内有关专业厂进行处理。因专业厂对转子的处理方案与我们的处理方案有分歧意见，专业厂不同意做叶片型线修正，所以，转子的处理过程经过了3个阶段5个多月的时间才完成了整个方案的实施。

　　第一阶段1998年12月5日至1999年2月2日，某专业厂主要对二级轮磨损毛边进行打磨处理；一、二级转子轴肩和叶轮端面接触面对研；转子做低速平衡。2月2日试车，二、三、四级振动超标停车。

　　其振动值达100m以上。第二阶段1999年2月25将一、二级和三、四级转子送到国内某压缩机专业厂。这一阶段主要是对一、二级转子的处理和三、四级转子做高速平衡。

　　一、二级转子的处理（1）二级叶轮轴径磨直刷镀消除了挠度。

　　（2）二级叶轮着色，探伤检查合格。

　　（3）二级叶轮内孔用铸铁棒研磨达到标准。

　　（4）二级叶轮叶片型线磨损处打磨光滑。

　　（5）二级叶轮单轮做低速动平衡合格。

　　（6）未装二级轮转子做低速平衡合格。

　　（7）装上二级轮转子做低速平衡合格。为了验证定位垫片对轴弯曲是否有关，第一次组装时没有更换新垫片，检查结果是轴头弯曲0.05mm，做平衡其残余不平衡值的角度与定位垫片轴向受力薄弱处相一致。更换新垫片检查轴头弯曲0.005mm，转子做低速平衡较为理想，从更换垫片前后的检查数据比较，垫片对轴弯曲的影响是很大的，验证了叶轮磨损原因分析是正确的。

　　四级转子的处理（1）检查三级叶轮、转子各部位径向跳动值，符合技术要求。（2）组装后转子做低、高速动平衡合格。

　　1999年3月27日至4月17日又进行了多方面地全方位超常规检查，并进行了25次试车，南高齿轮专业厂专家对大、小齿轮全面检查及武汉安环院对大、小齿轮的探伤检查均未发现问题。

　　根据华中理工大学1999年3月31日、4月14日、17日等8次转子振动测试数据分析，如所示，可以看出如下几个问题：二级振动侧点在三次启动的振动情况（1）在达到工作转速直至保护动作停机期间一级、二级轴测点的一阶振动相位相反，三级、四级轴测点的相位相同。

　　看法美国4MSGP7/15型氮气透平压缩机二级振动攻关，技术上取得成功，体现在振动原因分析准确，处理方案措施得力，处理结果令人满意。

　　二级叶轮定位垫片几何尺寸及质量的不均匀，在受到锁紧螺母轴向紧力时传递不均匀，造成轴弯曲，引起振动。叶轮端面和轴肩凸凹弧面接触不良，也会引发振动。长期振动运行恶化，造成二级叶轮磨损。叶轮磨损，叶片型线破坏，气动工况变化，发生气流工频激振，二级振动加剧导致无法安全运行。这个分析客观地反映了振动的原因与发展过程。