霍鵬飛

（華電榆林天然氣化工有限責(zé)任公司)

0 前言

J201A活塞式二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，2008年12月26日中午開(kāi)機(jī)時(shí)，曲軸箱內(nèi)發(fā)出嚴(yán)重的撞擊聲，停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)一段北端十字頭聯(lián)接器鎖緊螺母松動(dòng)，并出現(xiàn)與壓力體螺紋連接發(fā)生錯(cuò)扣卡死、無(wú)法分開(kāi)的故障。在隨后的搶修過(guò)程中，對(duì)液壓聯(lián)接器結(jié)構(gòu)松動(dòng)和卡死的原因進(jìn)行了分析，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行了處理。

1 液壓聯(lián)接器的結(jié)構(gòu)

活塞式壓縮機(jī)十字頭液壓聯(lián)接器實(shí)物如圖1所示，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。聯(lián)接器由止推環(huán)、拉緊彈簧、螺圈、調(diào)節(jié)圈、鎖緊螺母、盤(pán)形活塞、承壓膠圈和壓力體等組成?；钊麠U尾段成臺(tái)階形，止推環(huán)裝配在活塞桿尾部臺(tái)階處并用彈簧拉緊。

圖1 液壓聯(lián)接器實(shí)物

2 工作原理及故障原因分析

2.1 工作原理

液壓聯(lián)接器各部件按圖2所示組裝到活塞桿端部，并使鎖緊螺母與十字頭端面、壓力體與活塞桿肩部、活塞桿尾部與止推環(huán)完全緊密壓緊。壓力體接好高壓油軟管后，通過(guò)手搖高壓油泵以150 MPa的表壓力向壓力體打壓，壓力推動(dòng)盤(pán)形活塞移動(dòng)，從而迫使活塞桿肩部至尾部段被拉長(zhǎng)。這時(shí)，緊固螺母與十字頭頸部端面分開(kāi)，于是用勾扳手將鎖緊螺母上緊。油泵泄壓后，活塞桿尾部收縮，鎖緊螺母被壓緊，實(shí)現(xiàn)鎖緊目的。

圖2 液壓聯(lián)接器結(jié)構(gòu)

2.2 故障原因分析

通過(guò)對(duì)曲軸箱及十字頭液壓聯(lián)接器部位的檢查發(fā)現(xiàn)，鎖緊螺母已松動(dòng)，從而導(dǎo)致整個(gè)液壓聯(lián)接器結(jié)構(gòu)失效。在液壓聯(lián)接器結(jié)構(gòu)失效時(shí)運(yùn)行，活塞桿、止推環(huán)等部位就會(huì)相互碰撞并出現(xiàn)噪音。通過(guò)對(duì)壓縮機(jī)裝配和運(yùn)行期間的記錄分析，聯(lián)接器鎖緊螺母出現(xiàn)松動(dòng)的主要原因有下列幾點(diǎn)。

（1）裝配時(shí)手搖高壓油泵打壓不足，使活塞桿伸長(zhǎng)量不足，導(dǎo)致活塞桿收縮力未能有效壓緊鎖緊螺母。

（2）由于活塞桿長(zhǎng)期處于彈性拉伸狀態(tài)，并且受振動(dòng)、交變應(yīng)力等作用，從而使活塞桿尾部發(fā)生永久性塑性變形，失去了彈性收縮力。

（3）聯(lián)接器或活塞桿存在質(zhì)量問(wèn)題。

鎖緊螺母與壓力體螺紋連接發(fā)生錯(cuò)扣卡死、無(wú)法分開(kāi)的原因主要是：聯(lián)接器鎖緊螺母松動(dòng)后繼續(xù)工作，鎖緊螺母與十字頭頸部端面發(fā)生撞擊，導(dǎo)致鎖緊螺母與壓力體螺紋連接發(fā)生錯(cuò)扣卡死。

3 故障處理及建議

3.1 故障處理

此次故障應(yīng)急處理的方法是更換損壞的部件，以盡快恢復(fù)生產(chǎn)。由于鎖緊螺母與壓力體螺紋卡死，連成一體無(wú)法分開(kāi)，因此分離鎖緊螺母和壓力體就成為首先需要解決的問(wèn)題。處理過(guò)程如下：用一螺栓旋入高壓接頭處并使之卡住，阻止其旋轉(zhuǎn)，然后用勾扳手強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)鎖緊螺母，結(jié)果螺栓發(fā)生變形斷裂。連接手搖油泵，向壓力體打入一定壓力，旋轉(zhuǎn)鎖緊螺母，此時(shí)，活塞桿也隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，判斷出螺圈與十字頭螺紋連接沒(méi)有發(fā)生錯(cuò)扣或卡死，但高壓油管不能夠跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，此方法只好作罷。隨后準(zhǔn)備用鏈鉗固定住壓力體，然后再?gòu)?qiáng)制旋轉(zhuǎn)鎖緊螺母，但也因空間小無(wú)法使用鏈鉗而作罷。最后只能采用氣割的方法把鎖緊螺母割成兩半取下，然后再旋轉(zhuǎn)螺圈使聯(lián)接器與十字頭分離，更換活塞桿和聯(lián)接器所有的組件。

3.2 建議

此次故障處理采用的是氣割方法分離卡死的部件，但動(dòng)火的過(guò)程比較麻煩，不但費(fèi)時(shí)而且還存在一定的危險(xiǎn)性。此外，氣割時(shí)所產(chǎn)生的高溫對(duì)活塞桿和聯(lián)接器組件也會(huì)造成一定的破壞。通過(guò)事后認(rèn)真分析總結(jié)，得到處理鎖緊螺母和壓力體螺紋鎖緊無(wú)法拆卸故障的一個(gè)合理化建議：可以在鎖緊螺母上打一個(gè)孔，露出部分調(diào)節(jié)圈，再利用合適的工具通過(guò)此孔來(lái)旋轉(zhuǎn)螺圈，從而實(shí)現(xiàn)聯(lián)接器與活塞桿的分離。這樣不僅避免了動(dòng)火，同時(shí)也避免了聯(lián)接器組件和活塞桿在高溫下造成的破壞。

4 預(yù)防措施

活塞式壓縮機(jī)出現(xiàn)此類(lèi)故障是非常危險(xiǎn)的。為了避免此類(lèi)事故再次發(fā)生，可采取如下預(yù)防措施。

（1）壓縮機(jī)組裝時(shí)應(yīng)保證以下幾點(diǎn)：a)嚴(yán)格控制手搖油泵以150 MPa表壓向壓力體打壓，使活塞桿伸長(zhǎng)量達(dá)到規(guī)定值，確保鎖緊螺母完全鎖緊。b)檢查活塞桿尾部臺(tái)階總長(zhǎng)度與壓力體、螺圈、止推環(huán)三者長(zhǎng)度之和是否相等，裝配后總間隙誤差是否在規(guī)定范圍，如果總間隙誤差超出規(guī)定范圍，說(shuō)明活塞桿尾部臺(tái)階已經(jīng)發(fā)生永久性塑性變形。c)仔細(xì)檢查螺圈螺紋、鎖緊螺母螺紋等是否存在質(zhì)量問(wèn)題。d)仔細(xì)清洗所有螺紋，保證螺紋連接順暢。

（2）把好巡檢關(guān)，當(dāng)壓縮機(jī)出現(xiàn)異常聲音時(shí)，應(yīng)立即關(guān)機(jī)檢查，避免壓縮機(jī)在故障的情況下持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)而造成更大的破壞。

（3）了解設(shè)備，熟悉設(shè)備，掌握設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)，對(duì)可能發(fā)生的故障采取預(yù)防措施，這樣不但能對(duì)設(shè)備故障做出準(zhǔn)確判斷和快速處理，同時(shí)可以預(yù)防故障的發(fā)生，減少事故造成的損失。