在石油、化工和能源等工程领域,离心压缩机的性能直接影响生产的经济效益,而且其安全运行关乎整套装置的可靠性,目前已成为石油、化工等生产装置中备受关注的关键设备。在生产过程中,离心压缩机经常发生推力轴承烧瓦或磨损的轴位移故障。针对该问题,本文主要通过仿真研究和实验分析的方法对离心压缩机轴位移故障机理进行研究,研究轴位移故障是残余轴向力过大的问题,还是推力轴承自身设计的问题。在仿真研究方面,首先利用CFX建立离心压缩机整级全流道分析模型及利用Compal建立整机模型,建立包括轮盘和轮盖侧及密封间隙内流场区域的数值模型,并准确计算出转子的气动推力。其次基于流热固耦合(TEHD)的方法,利用Thrust程序和ANSYS Workbench-CFX软件研究推力轴承性能受轴向力、转速、轴瓦支点偏心和供油温度,以及润滑方式等因素的影响规律,达到对轴位移故障标本兼治的目的。在实验分析方面,在离心压缩机半实物仿真实验台上,通过实验验证,获得高转速下轴位移值、轴瓦最高温度与不同转速和轴向载荷之间的关系曲线,并与Thrust程序的仿真模拟结果相对比,验证仿真模拟可靠性的同时,对仿真模型进行了修正。研究离心压缩机轴位移故障机理,可以在设计的源头上遏制故障的发生,避免危害,为高端轴承的设计提供技术支持,同时对基于机理研究的数据曲线与设备运行情况进行实时的对比分析,在故障发生前,能够预知故障的发生,判断故障的位置和原因,并及时排除故障,可为高端压缩机的开发提供技术支撑。