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压缩机是一种压缩及输送气体的通用设备,在往复压缩机运行时,由于其本身结构、运行机理及制造粗糙等原因会造成压缩机自身及其管系发生振动,严重影响生产效益和职员安危。因此,对往复压缩机及其管系振动问题进行研究,可为压缩机及其管系结构的优化设计与改进提供依据,减少往复压缩机发生故障的可能性。本文首先从往复压缩机的结构及其工作原理分析了往复压缩机的振动机理和管系振动的原因,指出往复压缩机振动的激励源主要来自往复压缩机中产生的惯性力与惯性力矩、气体压力、摩擦力和机械冲击,其中惯性力与惯性力矩又是影响因素中最主要的因素,而管系振动的主要原因来自于管系的脉动及压缩机管内气柱、管道结构本身发生共振:然后利用三维制图软件SolidWorks对往复压缩机的各个关键部件进行了虚拟模型的建立并对往复压缩机进行了受力分析,又利用有限元软件ANSYS对曲轴进行模态分析并对壳体进行有限元分析,得出ZW-0.8/10-16型往复压缩机的曲轴的前六阶振型显示曲轴主要发生弯曲振动而壳体的前六阶振型显示壳体主要发生弯曲振动和扭转振动;进一步又对管系振动的研究方法进行了分析,得出利用有限元法相对于转移矩阵法、转移系数法、刚度矩阵法有独特的优势,并对已有管系进行模型建立,利用ANSYS对气柱和管道进行模态分析并对管道结构进行谐响应分析,得出了气柱频率和管道固有频率并求出了管系的脉动压力和管道振动的响应,为管道结构改进提供了理论参考;最后针对压缩机和管系的振动进行了结构优化,分别对ZW-0.8/10-16型往复压缩机的曲轴进行结构优化,使曲轴所受惯性力下降了51%;对壳体通过加大壁厚并对其表面涂上阻尼材料来进行结构优化,增大了壳体刚度使其振动幅度大大减小,振动型态变得简单;对管系采用多种减振措施并重点进行支承数量和位置的改变,使管系振动幅值大大减小进一步避免了管道的结构共振。