王光明+范美丹

摘 要：以先對(duì) DHP56-1型號(hào)機(jī)組進(jìn)行了簡(jiǎn)要說(shuō)明，主要從故障發(fā)生的現(xiàn)象、問(wèn)題方面指出故障是停機(jī)，誘因?yàn)檎駝?dòng)增高超出指標(biāo)范圍、根本原因在于水溫升高；然后根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)分析了其中的具體導(dǎo)致因素，并以此為基礎(chǔ)提出了針對(duì)不同導(dǎo)致因素的處理措施。

關(guān)鍵詞：空分壓縮機(jī)組；故障；診斷；處理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.203

以某公司應(yīng)用的DHP56-1型離心式空分壓縮機(jī)組為例，在其實(shí)踐應(yīng)用中的常見(jiàn)故障為停機(jī)。其原因是水溫過(guò)高導(dǎo)致滑油溫度隨之升高產(chǎn)生的連鎖反應(yīng)，可以通過(guò)水溫-滑油溫度-振動(dòng)動(dòng)-停機(jī)的故障發(fā)生反應(yīng)鏈條進(jìn)行描述。該型號(hào)機(jī)組的參數(shù)較多，如不同級(jí)別的氣壓力、水壓力、油壓力等，而且表現(xiàn)在電壓、額定功率、重量、轉(zhuǎn)速、軸功率、工業(yè)風(fēng)壓力多個(gè)對(duì)應(yīng)要素之內(nèi)（從發(fā)生故障的停機(jī)值方面看表現(xiàn)在20u向60u的極速上升）。

1 故障發(fā)生的現(xiàn)象與問(wèn)題

從現(xiàn)象方面觀察，該公司的1#機(jī)組先是在供水系統(tǒng)風(fēng)機(jī)方面發(fā)生運(yùn)行停止現(xiàn)象；測(cè)量其機(jī)組滑油供水溫度發(fā)現(xiàn)，溫度升高了3℃（原來(lái)溫度為20℃）；而車間機(jī)組潤(rùn)滑油溫度相應(yīng)的也有所上升，具體測(cè)量值為34℃（原來(lái)溫度為32℃），即升高了2℃。對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)機(jī)組上水溫度未超出指標(biāo)范圍，潤(rùn)滑油溫度也是如此。然而，軸向振動(dòng)卻發(fā)生警報(bào)，其增高值已經(jīng)超出指標(biāo)范圍。問(wèn)題集中體現(xiàn)在該故障現(xiàn)象屬于二次發(fā)生現(xiàn)象，由于先前油溫、振動(dòng)之間的關(guān)系出現(xiàn)過(guò)同增、同降的情況；因此，在第一次故障現(xiàn)象發(fā)生到第二次故障發(fā)生現(xiàn)象之間該公司曾應(yīng)用了狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)實(shí)施了針對(duì)振動(dòng)數(shù)據(jù)的分析。

2 原因分析

從數(shù)據(jù)方面分析，初始運(yùn)行的一級(jí)轉(zhuǎn)速、二級(jí)轉(zhuǎn)速、電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速分別是1260r/min、14227r/min、1487 r/min；可以看出在轉(zhuǎn)速相對(duì)寬泛的情況下，機(jī)組轉(zhuǎn)子方面的動(dòng)平衡控制相對(duì)困難，因而運(yùn)行中會(huì)發(fā)生齒輪磨損；在發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題后，機(jī)組維修人員進(jìn)行了更換、校正，第一次振動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生后的處理起到了效果，但油溫、振動(dòng)同增、同降的變化已經(jīng)相對(duì)明顯。由第一次到第二次振動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生這段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)分析中的故障頻譜圖不能顯示出削波情況，因此可以排除齒輪磨損問(wèn)題；而低頻可以排除偏心、誤差等問(wèn)題?？梢?jiàn)性的一倍頻振動(dòng)情況表明存在顯著升高，如主頻達(dá)到了207.38Hz；此時(shí)可以計(jì)算出機(jī)組轉(zhuǎn)速是12440rpm（主頻率*60），按照旋轉(zhuǎn)圈數(shù)與時(shí)間之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以得到在5圈旋轉(zhuǎn)情況下需要的時(shí)間是1/207.38，即約為0.005s。因此根據(jù)其中的連鎖關(guān)系鏈條分析原因來(lái)自多個(gè)方面，需要進(jìn)行綜合性分析。比如，在轉(zhuǎn)子方面，可能存在動(dòng)不平衡、變形；再如，可能存在連鎖反應(yīng)下的箱體與基礎(chǔ)變形；也有可能是臨界轉(zhuǎn)速、懸臂臨界、間隙等所造成。

從機(jī)組的環(huán)境、轉(zhuǎn)速、支撐形式方面觀察，振動(dòng)狀態(tài)能夠隨著滑油溫度的降低而達(dá)到原來(lái)的狀態(tài)，這種可恢復(fù)性可以排除滑油造成的原因。因此，問(wèn)題集中在轉(zhuǎn)子方面，由于轉(zhuǎn)子本身的動(dòng)不平衡因素必然存在，因而可排除動(dòng)平衡因素。所以其中主要體現(xiàn)在飛出的碎屑，以及與其關(guān)聯(lián)的可發(fā)生連鎖反應(yīng)的軸承損壞、偏心，以及臨界轉(zhuǎn)速方面的變化，尤其是結(jié)構(gòu)共振比較明顯，可以推測(cè)其發(fā)生原因是固定螺栓緊固程度偏低，經(jīng)檢查屬實(shí)。另一方面，轉(zhuǎn)子發(fā)生變形的原因是溫度過(guò)高，因而在這種前提之下直接原因即是油溫傳導(dǎo)出的熱量未能得到及時(shí)排出，可以確定散熱環(huán)境較差；同時(shí)在這種環(huán)境下轉(zhuǎn)子發(fā)生彎曲變形時(shí)，也會(huì)造成一系列的影響，如箱體變形、齒輪間隙發(fā)生變化，以及在膨脹量變化時(shí)造成的差異引發(fā)對(duì)中偏差，引起振動(dòng)方面的二倍頻振動(dòng)大于一倍頻振動(dòng)現(xiàn)象。根據(jù)周期振動(dòng)波的數(shù)據(jù)分析，能夠看出波形在樅樹(shù)形之下直接由齒輪局部磨損引起。另外，周期振動(dòng)的不穩(wěn)定性數(shù)據(jù)也說(shuō)明油溫變化過(guò)程中機(jī)組油粘下降使油膜形成較差，直接對(duì)楔形結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了破壞，因而垂直方向的振動(dòng)相對(duì)顯著，主要就是由承受機(jī)組載荷能力弱化所引起。

3 處理對(duì)策

從上面的原因分析可以認(rèn)識(shí)到處理時(shí)需要采用綜合措施。具體處理中應(yīng)該在循環(huán)水的散熱效果方面應(yīng)用風(fēng)機(jī)達(dá)到提升目的，令其中的冷卻效率得到提高；同樣條件下需要通過(guò)溫差的設(shè)置，盡可能保障冷卻機(jī)組滑油水溫度的低值，以此提高換熱器冷卻效率。兩種措施能夠?yàn)檩S承處的散熱設(shè)置較好的環(huán)境，為其安全運(yùn)行保駕護(hù)航。在解決磨損后的飛屑問(wèn)題時(shí)，應(yīng)該增加在線過(guò)濾、反沖洗方法，使?jié)櫥托Ч?、冷卻效果切實(shí)起到作用。同時(shí)應(yīng)該考慮到振動(dòng)的另一個(gè)螺栓固定性差的問(wèn)題，重新進(jìn)行擰緊處理，降低振動(dòng)發(fā)生率。重點(diǎn)是將狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)直接設(shè)置到機(jī)組之中，使其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并定期、定時(shí)對(duì)其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確保機(jī)組運(yùn)行安全。從結(jié)果觀察在應(yīng)用諸多對(duì)應(yīng)措施之后，機(jī)組振動(dòng)可以下降到30u，對(duì)比安全運(yùn)行指標(biāo)發(fā)現(xiàn)在安全運(yùn)行范圍之內(nèi)。因此實(shí)證了針對(duì)空分壓縮機(jī)組停機(jī)故障的處理比較有效，但仍需進(jìn)一步增加數(shù)據(jù)方面的分析研究，形成比較細(xì)致的數(shù)據(jù)-問(wèn)題對(duì)接，提高故障診斷效率。

4 結(jié)束語(yǔ)

該公司的DHP56-1型離心式空分壓縮機(jī)組常見(jiàn)故障主要集中在機(jī)組停機(jī)方面。建議在以上對(duì)此類故障診斷方法與處理經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的基礎(chǔ)上制定出針對(duì)該故障的診斷流程，并通過(guò)流程化的轉(zhuǎn)用形成具體的評(píng)估指標(biāo)，建立一個(gè)圍繞空分壓縮機(jī)組的運(yùn)行安全評(píng)估體系，提高維護(hù)保養(yǎng)水平，降低此類故障發(fā)生，以達(dá)到設(shè)備應(yīng)用效率的提升。

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