郭 振
航天爐(HT-L)粉煤加壓裝置低溫甲醇洗崗位使用2D型往復(fù)式壓縮機,布局為二列二級臥式對稱平衡型。該機初期運行的一個月中就出現(xiàn)故障兩次,發(fā)現(xiàn)潤滑油系統(tǒng)設(shè)備裝置設(shè)計不合理,以及油冷卻器換熱效果不好引起油溫高等問題。特別是軸承、襯套易磨損,曾出現(xiàn)十字頭銷堵油片裂紋跑油,襯套因斷油而抱軸磨損燒毀。
分析原因,主要有十字頭銷堵油片裝置設(shè)計不合理,十字頭銷定位裝置存在潛在隱患。十字頭襯套結(jié)構(gòu)不完善,油路分布不均勻,襯套潤滑不良。主軸承(滾子軸承)潤滑方式欠佳,軸承響聲大,使用壽命短。油冷卻器換熱效果不好,油溫高。
1.改進壓縮機十字頭銷
十字頭銷兩端油孔封蓋1.5mm厚,材料是Q235薄鋼片,焊接在十字頭銷兩側(cè)的端面(圖1下半部分)。由于鋼片薄,運轉(zhuǎn)過程中易造成開裂漏油,以致造成油壓低而聯(lián)鎖跳車,嚴重時造成運轉(zhuǎn)部件燒毀。十字頭靠開口彈性擋圈外環(huán)定位,由于開口擋圈厚度只有2mm,且彈性擋圈多次裝配時受力拉伸,容易出現(xiàn)疲勞斷裂,從而導(dǎo)致十字頭銷運行中從銷孔內(nèi)竄出造成事故。經(jīng)過分析,決定去除堵油片和開口擋圈,選用加厚的堵油鋼板、增加十字頭銷法蘭式壓蓋定位裝置(圖1上半部分)。
(1)選用6mm厚不銹鋼板加工成一個圓形堵油板代替堵油片,直接焊接在銷孔兩端凹槽內(nèi)。因堵油板厚度合適,并且強度和剛度相對于堵油片要好,隨后一個月的試運行效果很好,有效解決了銷孔堵油片漏油問題。
(2)加工一個帶凸臺的法蘭蓋(保證凸臺的深度和外徑與十字頭銷孔相匹配),在十字頭銷孔端面對應(yīng)凸臺法蘭孔位置處加工四個直徑10mm的螺栓孔,通過螺栓緊固十字頭銷法蘭壓蓋,同時做好螺栓防松裝置,可有效保證十字頭銷的定位準確、可靠。
2.改進十字頭襯套潤滑油槽結(jié)構(gòu)
在內(nèi)側(cè)環(huán)形油槽的基礎(chǔ)上增加多個橫向油槽,做到襯套各點潤滑分布均勻(圖2)。十字頭襯套的材料為青銅,內(nèi)側(cè)只有一條環(huán)形油槽,中間圓周分布有油孔,潤滑油由中間油槽處向襯套兩側(cè)擴散,當(dāng)摩擦副間隙過小或油量供應(yīng)不足時,導(dǎo)致襯套油槽內(nèi)供油分布不均勻,從而影響油楔形成。在襯套里側(cè)環(huán)形油槽內(nèi)沿內(nèi)圓加工出橫向油槽(油槽不應(yīng)開通至襯套端面邊緣外,以免造成漏油),測得襯套銷孔配合間隙為0.1mm,符合設(shè)備安裝技術(shù)規(guī)范。
3.增加主軸承(滾子軸承)供油管線
連桿大頭瓦、小頭銅套和十字頭滑道為連續(xù)性強制供油,壓縮機的主軸承廠家設(shè)計為滾子軸承,潤滑方式為拋油圈甩油、飛濺潤滑(圖3)。當(dāng)設(shè)備停運一段時間后,軸承會無油而干澀,設(shè)備再次開機運行時,必然會對軸承造成一定的摩擦。特別是當(dāng)油箱油位較低時,拋油圈接觸不到油位,將會造成事故。在曲軸箱蓋上端正對滾子軸承側(cè)面空隙處,開孔后配一根直徑6mm的油管,引致軸承側(cè)面上端,通過調(diào)節(jié)油路支管上的控制閥門,引入潤滑油對軸承進行強制淋油潤滑,同時保留原甩油、飛濺潤滑,使軸承潤滑效果大大改善。
4.改善換熱效果
(1)并聯(lián)一臺油冷卻器,同時增設(shè)換熱器水路反洗閥(圖4)。廠家設(shè)計的是一臺10m2的油冷卻器,因使用的冷卻水為循環(huán)水,易形成碳酸鈣、泥土、雜質(zhì)等污垢,換熱效果不好,常導(dǎo)致油溫較高。在潤滑油路上加配一臺面積為 20m2換熱器,通過調(diào)節(jié)水路閥門控制水量來達到合理換熱效果,同時可在不停車狀態(tài)下實現(xiàn)換熱器的切換清洗。另外對換熱器的進、出冷卻水路加配反沖洗閥門,通過定期對換熱器進行反沖洗,及時排除水路中的污物。
(2)對滾子軸承增加遠程溫度測量裝置,實時監(jiān)測軸承溫度。原軸承溫度只能顯示在控制柜數(shù)據(jù)顯示器上,操作人員不易觀察。在軸承盒蓋上增加鉑電阻測溫數(shù)控系統(tǒng),可通過遠程數(shù)據(jù)在微機監(jiān)視盤上實時在線監(jiān)測。
(1)當(dāng)切換清洗換熱器時,一定要先切掉油系統(tǒng)連鎖,防止連鎖跳車事件的發(fā)生。
(2)改進修復(fù)后的十字頭襯套油孔應(yīng)及時吹凈疏通,避免切削金屬顆粒進入摩擦副內(nèi)。及時清理濾油器濾網(wǎng),嚴禁堵塞影響潤滑油量。做好油品日常檢查和定期分析,適時更換潤滑油。
(3)加強設(shè)備巡檢,特別是應(yīng)認真檢查油位、油質(zhì)、油溫、油壓和摩擦副溫度等,及時發(fā)現(xiàn)問題,認真做好整改。
通過對往復(fù)式壓縮機的潤滑油系統(tǒng)部件的優(yōu)化改進,同時定期對換熱器的進、出水管路進行反沖清洗和切換清洗后,潤滑油溫度高的現(xiàn)象消除。設(shè)備運行平穩(wěn),節(jié)約大量維修費用,突發(fā)停車事故減少。