宋健　張國鑫　白云　劉姝鑫

[摘 要]通過對管線壓縮機裝置的結(jié)構(gòu)，分析該機組在裝配過程中的裝配問題和注意事項。同時對機組分別帶干氣密封、試車密封試車過程中的振動分析，對離心式壓縮機振動形式、機械原理以及各種振動現(xiàn)象的頻譜的特征作出了正確分析和判斷，使之快速地解決該機組在試車過程的各種情況下（既振動、溫度）及反映出表理特征。

[關(guān)鍵詞]離心式結(jié)構(gòu)、BCL型壓縮機，振動、溫度、頻譜分析、部分結(jié)構(gòu)件的改進

中圖分類號：TH45 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）14-0076-01

引言

以某離心壓縮機機組PCL804結(jié)構(gòu)機型為例，由調(diào)頻電機和干氣密封控制盤、潤滑油站、氣體冷卻器等件組成。該壓縮機PCL804由一進一出（一段）4個葉輪組成的離心壓縮機，平衡盤密封及各軸封、口圈密封均采用peek材料，兩測端蓋氣體密封區(qū)（軸端密封）采用干氣密封。原動機為上海電機廠（或哈爾濱電機廠）制造的調(diào)頻電機、電機調(diào)頻柜為上廣電公司（或鞍山榮信公司）配套的。壓縮機與調(diào)頻電機之間用膜盤聯(lián)軸器聯(lián)接。整個機組由同一潤滑油站提供潤滑油，壓縮機、調(diào)頻電機分別布置在用戶現(xiàn)場鋼筋混凝土預(yù)制的梁上。

一.機組機械運轉(zhuǎn)試車和振動分析

1.機組機械運轉(zhuǎn)試驗（帶試車密封）

該壓縮機組是為中石油管道局設(shè)計制造的首臺國產(chǎn)化長輸管線離心壓縮機組。

該壓縮機產(chǎn)品從3月12日開始裝配，先后歷時4個多月的結(jié)構(gòu)調(diào)整、上臺位找正（包括：試車電機3200KW、耦合器3200KW、試車變速機I=1.977、主機（主機初次試車用試車密封代替干氣密封參與試車）。該機組經(jīng)過4個小時的機械運轉(zhuǎn)，振動、溫度、頻譜分析（主機轉(zhuǎn)速4800rpm，顯示主頻96Hz赫茲并在其測點周圍82Hz-116Hz區(qū)域有振幅波動，顯示很小且只有主頻的1/4-1/5左右，在0.5倍頻以下和1.5倍頻、2倍頻沒有很明顯的雜波，即：轉(zhuǎn)子與密封的刮碰摩擦和聯(lián)軸器找正精度的影響）、軸位移各項指標均達到一次機械運轉(zhuǎn)要求獲得一次試車成功，振動值為支撐側(cè)1v1=12um，1v2=14um，推力側(cè)1v3=8um，1v4=11um。溫度為支撐側(cè)T1=67°、T2=68°，推力側(cè)T3=75°、T4=82°，位移EX=28um。

2. 機組帶干氣密封機械運轉(zhuǎn)

a.機組更換完干氣密封上臺位后，回裝各部件，聯(lián)接好兩側(cè)端蓋各接管加氣接頭，將剩余的孔用法蘭盲死，

b.查閱兩側(cè)端蓋各接管加氣接頭的功能，做好標識。

c.對干氣密封控制盤進行檢查，查驗盤站上的所需各路壓力變送器管線的走向是否正常；電信號是否正常；盤站上的壓力表管線走向是否正常；這些無誤后做好盤站各加氣接孔的法蘭聯(lián)接，并根據(jù)功能做好標識。

d.根據(jù)兩側(cè)端蓋所做的標識與盤站所對應(yīng)的標識進行聯(lián)接，另外對盤站的開車前的工藝氣和隔離氣要與動力站的氮氣源相連接，進氣壓力在11kg，還有一路開車后的工藝氣要與主機管道的工藝氣相連接（此管接在主機管道氣體冷卻后的進氣端），進氣壓力在35kg，

上述工作經(jīng)過對于用干氣密封參與試車前的準備工作就緒后，開始帶干氣密封試車，（這里試車還是采用試車電機3200KW、耦合器3200KW、試車變速機i=1.667、主機（主機初次試車用試氣密封來參與試車）。由于前期對裝配干氣密封的各項工作準備細致、周到。才使該機組順利試車，經(jīng)過4-5個小時的機械運轉(zhuǎn)，振動、溫度、頻譜分析（主機轉(zhuǎn)速4800rpm，顯示主頻96Hz赫茲并在其個測點周圍82Hz-116Hz區(qū)域有振幅波動，顯示很小只有主頻的1/4-1/5左右，在0.5倍頻以下和1.5倍頻、2倍頻沒有很明顯的雜波，即：轉(zhuǎn)子與密封的刮碰摩擦和聯(lián)軸器找正精度的影響）與帶試車密封試車時基本相似、軸位移各項指標均達到一次機械運轉(zhuǎn)要求獲得一次試車成功，其各項考核指標沒有變化。振動值為支撐側(cè)1v1=12.3um，1v2=14.8um，推力側(cè)1v3=8.4um，1v4=11.7um。溫度為支撐側(cè)T1=67°、T2=68°，推力側(cè)T3=75°、T4=82°，位移EX=28um。通向干氣密封的各路氣體壓力在試車過程中的各項參數(shù)顯示均正常，達到機組試車各項技術(shù)指標考核要求。

二、零件加工質(zhì)量和部分結(jié)構(gòu)改進

1.壓縮機在裝配中的質(zhì)量問題及解決方法

該壓縮機機型是在引進、消化意大利新比隆長輸管線設(shè)計技術(shù)基礎(chǔ)上，并通過H855 PCL803合作生產(chǎn)總結(jié)后設(shè)計、開發(fā)的一種新型壓縮機機型，但是在引進、消化設(shè)計技術(shù)基礎(chǔ)上還存在著一些零部件設(shè)計結(jié)構(gòu)及加工精度，公差符號標注的問題。下面是H1240、H1294、H1241（反向）、 H1156（三臺）裝配時發(fā)現(xiàn)的各類設(shè)計、加工性質(zhì)量問題及處理方法。

1）.進口軸承（支撐側(cè)）定位面和外圓交角處外商給的是直角，沒有給倒角；而軸承配合面交角處設(shè)計給的是圓弧根角，所以造成此處無法裝配到底。（處理方法：將該處進行倒角5X45°）。

2）.試車密封在定位外圓處設(shè)計沒有給出試車時的防轉(zhuǎn)銷。（處理方法：由于試車密封設(shè)計結(jié)構(gòu)和用于此處裝配干氣密封配合處的結(jié)構(gòu)尺寸的原因，我們不能采用以往的銷釘結(jié)構(gòu)方式來處理，而是根據(jù)實際配合結(jié)構(gòu)尺寸情況來重新設(shè)計，其結(jié)構(gòu)形式為把合式帶突臺的結(jié)構(gòu)）。

3）.H1240機殼推力側(cè)在加工定位卡板端面時，垂直度不夠，設(shè)計要求應(yīng)0.04mm以內(nèi)，而實際為大于0.4-0.45mm。（處理方法：將機殼重新轉(zhuǎn)入上序加工，對該處垂直度不夠進行修正達到圖紙要求）。

4）.內(nèi)機殼進口處隔板R440鑄造后有加工符號，但上序沒有給加工。造成在裝配時進口端蓋側(cè)的型線與內(nèi)機殼進口處隔板R440干涉無法裝配。（處理方法：將該處內(nèi)機殼進口處隔板R440干涉處返上序從新按圖紙技術(shù)要求加工）。

5）.在裝配機殼與內(nèi)機殼時，發(fā)現(xiàn)進出風(fēng)口對接處錯口。（處理方法：將該處錯口部位畫好標記，對該處倒角及倒圓弧處理）。

6）.兩側(cè)端蓋所有氣孔上序沒有清理干凈，有雜物（包括有鐵削）：（處理方法：用內(nèi)窺鏡檢查，用動力風(fēng)吹掃，用布條蘸酒精，酒精沖洗，反復(fù)用內(nèi)窺鏡檢查，用動力風(fēng)吹掃進行檢查，（包括干起密封各孔及裝配定位處面）。

7）.再試性能和機械運轉(zhuǎn)時需要所有的性能用的氣管路接頭，接管、進回油發(fā)蘭及盲發(fā)蘭設(shè)計沒有給出：（處理方法：查閱圖紙相關(guān)位置，查標準、制圖、制造、焊接等）

8）.在裝配推力測進口端蓋與進口導(dǎo)流器葉片時，發(fā)現(xiàn)兩件裝配的型線對不上有10mm間隙，經(jīng)查圖核實屬進口導(dǎo)流器葉片端面型線加工尺寸不對。（處理方法：因兩件配合尺寸是型線配合，單從測量尺寸是達不到的，為了能準確的判定該處尺寸哪件的型線誤差，我們首先采用劃線放樣板制作形式來分別測量兩件的配合型線，測量結(jié)果為進口導(dǎo)流器葉片型線不對，轉(zhuǎn)上序數(shù)控車床找正、打表結(jié)果和用樣板測量是一致，查結(jié)果屬于數(shù)控編程基準選擇不對）。

9）.測量鍵相位的鎖螺母外圓設(shè)計開了4個槽，無法達到測轉(zhuǎn)速要求。（處理方法：重新設(shè)計鎖螺母，重新設(shè)計加工帶一個測速槽的工件，以達到產(chǎn)品試車要求）。

10）.在裝配產(chǎn)品位移探頭時，發(fā)現(xiàn)位移探頭螺紋是3/8”，而與相配合的把合側(cè)法蘭也是3/8”。合同協(xié)議要求安裝3個位移探頭螺紋（是3/8”的），由于產(chǎn)品探頭（進口探頭）沒有采購到廠無法進行試車，而我們使用的探頭螺紋是M10x1又無法連接，現(xiàn)場試車我們只找到一個以往試車用的3/8”探頭，后經(jīng)與設(shè)計和用戶協(xié)商同意接一個位移探頭來達到試車要求。

綜上所述，通過對管道壓縮機裝配、質(zhì)量改進、主機（帶試車密封、帶干氣密封）試車的各項指標檢測均達到設(shè)計規(guī)范要求符合出廠要求。得到用戶的認可和高度評價。它的試驗成功打破了國外壟斷，填補了國內(nèi)的空白，為沈鼓實現(xiàn)高端化產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)，樹立了沈鼓市場競爭力的典范，為沈鼓擴大管線壓縮機此類市場創(chuàng)造新的經(jīng)濟增長點。

參考文獻

[1] 李潤方， 王建軍. 齒輪系統(tǒng)動力學(xué)[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 1997.

[2] 唐增寶. 直齒圓柱齒輪傳動系統(tǒng)的振動分析[J]. 機械工程學(xué)報， 1992（4）： 44～50.