振动故障以及振动导致的设备损坏是离心式压缩机在运行过程中最常见的失效方式,任何一个运动部件,或者其相关的零部件出现故障,都会破坏整个机械系统运动的平稳性。如果不能及时对振动异常的原因进行准确分析和判断,会造成设备的运行安全隐患或者直接导致设备无法正常运转,给设备使用者带来不可挽回的损失。因此如何预防、探测及诊断振动是离心式压缩机稳健设计、故障诊断以及维修保养的重要研究方向。本文以某三轴三级整体齿轮式无油压缩机为研究对象,系统性地分析了和振动相关的结构部件设计原理,利用XLROTOR软件建立静力学和动力学模型,分析校验了该转轴系统的转子动力学特性能平稳运行并与各阶临界转速保持了安全的裕度;通过安装10个涡流式位移传感器建立振动测试平台,基于傅里叶变换的频谱分析,对转子系统、轴承系统、叶轮旋转失速和其他常见的振动故障进行分析,得出了不同原因下该压缩机系统的振动频率特征;从实际设计和生产的经验和分析结果中,提出了相对应的解决方案。通过系统性的分析研究,对该类型或相似结构的离心压缩机的设计、振动预防及故障诊断提供了一些思路和方法。