对存在严重振动问题的某天然气压缩机的进气管路进行了气流脉动和管道振动分析,提出了管路调整措施。通过气流脉动分析,得到了气柱共振频率及其对应的转速,以及出现最大压力脉动幅值的转速和管路位置;通过管道振动分析,获得了管路结构模态和激发响应,从而了解引起管道结构共振的固有频率和激发响应下的最大振动位移。对改造前后的管路进行了比较分析,结果表明：改造后的管路气流脉动最大幅值从17.65%降低到11.38%,最低结构固有频率从2.6Hz提高到12.2Hz,最大振动幅值从0.393mm减少到0.117mm。改造后的管路在实际运行中,380 r/m in时测得最大振动幅值从0.4mm减少到0.1mm,表明调整措施是合理的。

传统的压缩机管路气流脉动分析没有考虑阀腔容积的影响,使得计算的压力脉动偏高,部分气柱固有频率信息与实际不符。本文通过将阀腔等效为＂管—容—管＂单元模型,对现有气流脉动模拟模型进行了改进。利用改进后的模型对1台空气压缩机排气管路内的气流脉动进行了模拟计算,并搭建试验台对计算结果进行了验证试验。研究结果表明：利用改进模型计算得到的气柱固有频率与实测值最大误差由改进前的13.5%降至1.08%;管路中压力脉动幅值与实测值之间的偏差由改进前的106.99%降至5.65%,而且改进后的波形与实测波形变化趋势吻合程度明显改善。

活塞环是压缩机中的主要易损件之一。针对无油润滑活塞环组的快速失效问题,搭建了测量活塞环组间压力分布的试验台,得到了活塞环组内部各道环载荷分布规律,揭示了各活塞环非均匀磨损失效过程及其主要影响因素。研究结果指出,活塞环开口间隙相同时,无论密封压差及压比大小,各环间压力分布都严重不均,第一道活塞环承受75%以上的压差,这是引起不均匀磨损从而导致快速失效的根源;通过设计不同切口大小的活塞环等措施,可以改善各环间压力分布,使其均匀化,即可使各环磨损均匀,从而提高整个环组寿命;各活塞环并不是同步起作用,需要一定的压差才能使活塞环开始工作;吸气压力增大时最后一道环承受的压差增大,但第一道环仍然承受大部分压差。