趙建信，王 帥，岳海文，蘆 川，王延召

(安陽鋼鐵股份有限公司制氧廠，河南安陽 455004)

安鋼制氧廠1#23 500 m3/h制氧機(jī)組于2004年11月投產(chǎn)，與空分配套的空壓機(jī)是由瑞士蘇爾壽生產(chǎn)的透平壓縮機(jī)，型號：RIK90-4，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速：6194 r/min;GE電機(jī)，功率：12 000 kW，轉(zhuǎn)速：1500 r/min;四級壓縮，前三級各有2個冷卻器，第四級排出氣體由空冷塔冷卻。如圖1(機(jī)組布置示意圖)，電機(jī)通過增速機(jī)與壓縮機(jī)相聯(lián)。電機(jī)與增速機(jī)通過膜片聯(lián)軸器聯(lián)接，增速機(jī)與壓縮機(jī)由剛性聯(lián)軸器聯(lián)接。此空壓機(jī)擔(dān)負(fù)著公司制氧的重要任務(wù)，它出現(xiàn)故障將會直接影響到公司的正常生產(chǎn)。此次故障的及時(shí)處理，保證了氧氣的供應(yīng)，進(jìn)而保證了公司的鋼鐵正常生產(chǎn)。

1 故障現(xiàn)象

RIK90-4空壓機(jī)排氣端軸振動情況是由兩測點(diǎn)VIAS1003和VIAS1004的振動值反映出來的，由表1可以看出，從2012年4月到8月，兩側(cè)點(diǎn)的振動值呈逐漸增大趨勢，8月5日VIAS1003達(dá)到50.1 μm，超過了報(bào)警值50 μm。長期運(yùn)行是個設(shè)備隱患，需要停車查找原因并處理。

圖1 機(jī)組布置示意圖Fig.1 Layout diagram of unit

表1 排氣端軸振動值(μm)Table 1 Exhaust side shaft vibration value(μm)

2 原因分析

能引起軸振動高的主要原因有：機(jī)械松動、軸對中不好、軸承故障等［1-4］。

1.機(jī)械松動。檢查空壓機(jī)地腳螺栓和軸承壓蓋螺栓等相關(guān)機(jī)械部位，發(fā)現(xiàn)緊固良好無松動，排除此條原因［5-6］。

2.軸對中不好。透平壓縮機(jī)各轉(zhuǎn)子間用聯(lián)軸器聯(lián)接傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩，由于機(jī)組的安裝誤差、工作狀態(tài)下熱膨脹、承載后的變形以及機(jī)組的不均勻沉降，有可能造成機(jī)組工作時(shí)各轉(zhuǎn)子軸線之間產(chǎn)生不對中，從而導(dǎo)致軸振動增高。用激光對中儀檢查增速機(jī)和壓縮機(jī)軸對中情況，結(jié)果為：增速機(jī)偏高：0.567 mm，下開口：0.725 mm，增速機(jī)偏東：0.084 mm，東開口：0.025 mm。與表2軸對中標(biāo)準(zhǔn)比較，發(fā)現(xiàn)增速機(jī)高出0.5～0.7 mm，下開口也超出了范圍，不符合對中標(biāo)準(zhǔn)［7-8］。

表2 軸對中標(biāo)準(zhǔn)(mm)Table 2 Shaft alignment standards(mm)

3.軸承故障［9-10］。軸承的間隙和壓緊力是軸承安裝的兩個重要參數(shù)，間隙過大容易造成軸振動偏高，間隙過小容易導(dǎo)致軸溫高甚至燒瓦;正確的軸承壓緊力，既能抑制轉(zhuǎn)動機(jī)械的振動，又能保證軸承蓋不致變形、結(jié)合面不致漏油，因此軸承間隙和壓緊力是兩個必須檢查的參數(shù)。首先檢查排氣端軸承間隙為0.21 mm，符合標(biāo)準(zhǔn)要求(0.18～0.255 mm);接著檢查軸承壓緊力為0.04 mm，而標(biāo)準(zhǔn)要求為0.05～0.1 mm，不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

綜上分析得出結(jié)論：引起此空壓機(jī)振動高的原因有兩條：1)軸對中不好;2)軸承壓緊力小［11］。

3 處理措施

3.1 軸對中調(diào)整

3.1.1 增速機(jī)和壓縮機(jī)軸對中調(diào)整

對增速機(jī)進(jìn)行調(diào)整，增速機(jī)地腳螺栓位置示意圖如圖2。首先松開增速機(jī)四周的定位塊，增速機(jī)南側(cè)四條地腳螺栓5、6、7、8處分別去掉0.9 mm的墊(0.45 mm+0.45 mm兩個墊)。北側(cè)四條地腳螺栓1、2、3、4 分別去掉 0.7 mm 的墊(0.3 mm+0.2 mm+0.2 mm三個墊)，然后上緊地腳螺栓，用激光對中儀對中結(jié)果為：增速機(jī)偏低：0.019 mm，下開口0.015 mm，增速機(jī)偏東：0.117 mm，西開口：0.02 mm。滿足對中標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖2 增速機(jī)地腳螺栓位置示意圖Fig.2 The diagram of anchor bolt position increasing gear

3.1.2 電機(jī)與增速機(jī)軸對中調(diào)整

增速機(jī)一旦調(diào)整，電機(jī)與增速機(jī)的軸對中數(shù)據(jù)也會變化，因此還要對電機(jī)和增速機(jī)進(jìn)行軸對中調(diào)整。

拆掉電機(jī)與增速機(jī)端聯(lián)軸器，用激光對中儀對電機(jī)和增速機(jī)進(jìn)行軸對中檢查，結(jié)果為：電機(jī)偏高1.285 mm，下開口0.25 mm，電機(jī)偏西0.229 mm，東開口0.04 mm。與表2軸對中標(biāo)準(zhǔn)比較，電機(jī)高出1 mm多，下開口和電機(jī)偏西也不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，于是調(diào)整電機(jī)。如圖3電機(jī)地腳螺栓位置示意圖，松開電機(jī)南側(cè)5、6、7、8四條地腳螺栓，發(fā)現(xiàn)每個地腳下各有3 mm厚的墊(3個0.7 mm+2個0.45 mm)，這四個地腳處分別抽掉2.1 mm的墊(3個0.7 mm)，隨后上緊南側(cè)四個地腳螺栓。接著按照同樣的方法，電機(jī)北側(cè)四條地腳1、2、3、4處分別抽調(diào)1.4 mm的墊(2個0.7 mm)。擰緊地腳螺栓后激光對中儀結(jié)果為：電機(jī)偏高0.165 mm，下開口0.25mm，電機(jī)偏東0.008 mm，西開口0.75 mm。下開口和西開口都超出了對中標(biāo)準(zhǔn)，這時(shí)我們發(fā)現(xiàn)在地腳螺栓緊固的情況下南側(cè)5、7、8螺栓處的墊片沒有壓住，也就是地腳存在軟腳，可能是基礎(chǔ)不平或墊鐵上有雜物未清理干凈，于是松開地腳螺栓，發(fā)現(xiàn)在7和8之間的銷孔周圍的墊鐵上有固體膠狀物，清理干凈后6、8兩個地腳處再抽去0.15 mm的墊(原來有兩個0.45 mm的墊，去掉一個換成0.30 mm)。5、7地腳處暫不墊墊片，擰緊6、8兩條地腳螺栓，重新對中結(jié)果為：電機(jī)偏高 0.185 mm，下開口0.025 mm，電機(jī)偏西0.093 mm，西開口0.05 mm。垂直方向?qū)χ谢究梢浴＿@時(shí)用塞尺塞5處的縫隙為1.05 mm，于是墊上1.05 mm的墊片，塞7處的縫隙為0.75 mm，墊上0.75 mm的墊片，而后擰緊全部地腳螺栓，檢查螺栓不再有軟腳。電機(jī)偏西且西開口，水平方向需要向東調(diào)整電機(jī)，激光對中儀動態(tài)調(diào)整水平方向的軸對中，在地腳螺栓3和7位置處分別打上百分表，松掉1、2、3、4四條地腳螺栓，1處的頂絲向東頂電機(jī)，3處百分表到0.13 mm停下 ，對中儀顯示電機(jī)偏東0.03 mm。這時(shí)重新對中結(jié)果為：電機(jī)偏高0.181 mm，下開口0.04 mm，電機(jī)偏東0.036 mm，西開口0.045 mm，滿足對中標(biāo)準(zhǔn)，擰緊所有地腳螺栓，至此軸對中調(diào)整完畢［12］。

圖3 電機(jī)地腳螺栓位置示意圖Fig.3 The diagram of anchor bolt position motor

3.2 排氣端軸承壓緊力調(diào)整

拆下排氣端軸承正上方墊塊，墊塊上加0.04 mm的不銹鋼墊片，回裝后測得軸承壓緊力為0.08 mm，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 試車情況

2012年8月24日回裝完畢試車，排氣端軸振動明顯下降，兩測點(diǎn)振動值由檢修前的VIAS1003：50.1 μm，VIAS1004：39μm 下降到 VIAS1003：35μm，VIAS1004：26μm，運(yùn)行穩(wěn)定，其后6個月振動值如表3，可以看出此空壓機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，軸振動沒有增大跡象。

表3 故障處理后排氣端軸振動值(μm)Table 3 The exhaust side shaft vibration values(μm)after handling the fault

5 結(jié)束語

通過檢查分析，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致空壓機(jī)排氣端軸振動高的原因是軸對中不好和排氣端軸承壓緊力小，并對其進(jìn)行了調(diào)整，調(diào)整后振動值明顯下降，此次故障的處理消除了設(shè)備運(yùn)行隱患，保證了空壓機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行，也為同類故障的處理提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。

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