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        關于壓縮機軸承溫度高問題的分析及處理

        2017-08-21 22:47:57于冬冬劉丹李洪升
        魅力中國 2017年22期
        關鍵詞:油膜潤滑油軸承

        于冬冬+劉丹++李洪升

        摘要:簡述離心式壓縮機軸承溫度高的原因,并提出相應的解決、處理的方式

        關鍵詞:離心式壓縮機;軸承;油膜;潤滑油;巴氏合金

        引言

        離心式壓縮機就是在離心式壓縮機的葉輪葉片的作用下,讓進入葉輪的氣體跟著葉輪高度旋轉,并在旋轉離心力的作用下讓氣體向葉輪出口流動,同時,受到葉輪的擴壓作用,提高其壓力能和動能,等氣體進入擴壓器后,又進一步將動能轉化為壓力能,氣體再通過彎道、回流器流入下一級葉輪再進行壓縮,最后達到工藝所需要求的氣體壓力。

        能使離心式壓縮機長期穩(wěn)定運行的重要因素之一是軸承溫度高,經(jīng)研究分析,軸承溫度高的原因主要由以下兩個方面造成:

        一、分析軸承溫度高的原因

        (一)由潤滑油系統(tǒng)引起的軸承溫度高

        1.當潤滑油量不足或者潤滑油中斷時,就會造成軸承溫度升高,使軸承產(chǎn)生咬合,嚴重的情況可以導致巴氏合金熔化。而往往造成油量不足或中斷的原因可能是:

        ①主油泵遭到損壞而輔助油泵沒有及時進行投入供油;

        ②供油系統(tǒng)管路及連接閥門漏油或產(chǎn)生破裂,或者油管路堵塞;

        ③油箱中油位過低是造成油泵吸油量不足、吸不上油。

        產(chǎn)生上述原因時,機組應加強每日正常檢查,及時查找原因,并采取相應措施進行處理。

        2.潤滑油含有沙粒雜質等異物不夠清潔,被帶入軸承后導致軸瓦產(chǎn)生刮傷,嚴重的會使軸承溫度升高而造成巴氏合金熔化。應對油箱中潤滑油進行循環(huán)過濾,濾掉油里的雜質,檢查并清洗供油管線上油過濾器,必要時可以通過更換新濾芯來提高濾油效果。

        3.潤滑油系統(tǒng)的油冷卻器工作不正常,進油溫度過高,油的粘度不夠,不能及時帶走軸承的熱量,使得軸瓦內(nèi)沒有形成良好的潤滑油膜。可以加大油冷卻器的冷卻水量,如果產(chǎn)生結垢或堵塞,就需要除垢、疏通來提高冷卻效果。

        4.如果潤滑油中含水量增大,則會降低潤滑油性能,影響壓力油膜的形成。就需要用分離機將油箱中的油進行油水分離,把油中水份分離出來。

        (二)離心機機組和軸承的原因

        1.壓縮機轉子不平衡而引起的軸承振動過大,運行過程中導致軸瓦磨損。應根據(jù)轉子的運行狀態(tài),返回制造廠家定期進行校動平衡,減小不平衡量。

        2.軸承的安裝不符合要求,一方面由于止推軸承的軸承座歪斜,會導致止推軸承瓦塊負荷不均,承載的瓦塊溫度會升高,將軸承的承載能力大大減少,會造成引起止推軸承的損壞的可能。徑向或止推軸承間隙太小,影響了潤滑油膜的正常形成,同時潤滑油不能充分排泄,不能及時帶走摩擦產(chǎn)生的熱量,也會引起軸瓦溫度升高。因此安裝軸承時,一定要仔細,使各項要求符合技術標準。

        3.軸瓦的巴氏合金澆鑄的質量不達標,含有鐵屑、沙粒等雜質或者巴氏合金造成脫落、裂紋、砂眼等缺陷。應該選擇高速輕載巴氏合金,經(jīng)化驗分析,合金成分必須符合要求,提高澆鑄和加工質量。

        4.不合理的軸承結構,軸瓦處于超負荷運行,軸瓦和軸承無法形成液體摩擦。應將軸承設計結構進行改進,改善軸瓦的承載情況,對軸承運行負荷進行有效降低,以確保軸承在液體摩擦狀態(tài)下正常運行。

        5.壓縮機隔板漏氣或者平衡盤密封、級間密封齒遭到損壞,增大了轉子軸的向受力,增加了止推軸承的負荷。此時,應對壓縮機進行解體檢修,修整隔板中分面,避免漏氣,或者更換平衡盤和級間密封,必要時可進行徹底改造。

        6.平衡管堵塞,平衡盤副壓腔壓力無法泄掉,平衡盤作用不能正常發(fā)揮,增大了轉子軸的向受力,增加了止推軸承的負荷。應將平衡管進行詳細檢查,把堵塞物徹底清除,從而及時卸掉平衡盤副壓腔壓力,平衡盤作用才能得以正常發(fā)揮。

        二、處理推力軸承溫度高的方案

        (一)止推軸承

        1.復檢止推軸承的止推軸承間隙,確保止推間隙是否符合設計要求。

        2.止推瓦塊

        ①止推瓦塊的巴氏合金層應無脫胎、磨損、碾壓、裂紋、燒灼、拉毛、電蝕和沖蝕等缺陷。瓦塊經(jīng)過著色或浸煤油檢查,巴氏合金與基體金屬結合良好。

        ②止推瓦塊表面不允許存在沿徑向的溝槽或劃痕,其深度不應超過0.01mm。

        ③同組瓦塊工作痕跡應大致相等,如工作痕跡不均勻則說明瓦塊承載不均,應查找原因。

        ④各單獨瓦塊的巴氏合金表面與止推盤表面的接觸情況可用紅丹檢查,接觸面積不應低于80%,同組瓦塊厚度偏差不應超過0.01mm。

        ⑤瓦塊背部承力面應光滑,無燒灼、壓痕和膠合等重載痕跡。

        ⑥各限位銷釘固定可靠,銷釘及銷孔均無磨損。組裝后瓦塊擺動自由。

        ⑦對帶熱敏元件的止推瓦塊,在瓦塊內(nèi)固定的牢固情況應檢查熱敏元件,測溫引線不應影響瓦塊搖擺的靈活性。熱敏元件與引線連同瓦塊由儀表檢查,絕緣和測量精度應符合儀表規(guī)范。

        3.基環(huán)和水準塊

        ①水準塊承力面光滑,無磨損、壓痕、燒灼等重載痕跡,在基環(huán)內(nèi)擺動靈活自如,不卡澀。止動銷長度適合,牢固固定,與水準塊銷孔之間有足夠間隙,不頂均壓塊,不偏磨銷孔。

        ②水準塊間相互工作面接觸線無壓痕,表面光滑,組裝后水準塊擺動自由。

        ③基環(huán)無瓢曲變形,兩半基環(huán)結合面平整不錯口,與水準塊接觸處無壓痕,基環(huán)背面與止推軸承殼體端面承壓均勻?;h(huán)上防轉鍵固定良好,外殼上對應鍵槽無磨損。

        4.止推盤

        ①止推盤表面光潔平整,表面粗糙度Ra值小于0.8mm,周向溝槽深度應不超過0.05mm,且不能存在徑向溝痕。

        ②由鍵聯(lián)接的止推盤,鍵與鍵槽擠壓無痕跡,檢查鍵槽經(jīng)探傷無裂紋。止推盤與軸肩和背母端面接觸均勻,鍵在止推盤鍵槽內(nèi)配合適當,側間隙、頂間隙及止推盤與軸之間的配合符合設計要求。組裝后的止推盤端面全跳動小于0.015mm。

        ③采用液壓拆裝止推盤結構時,應檢查止推盤內(nèi)孔與軸表面的接觸情況,檢查止推盤端面與軸肩的接觸情況,均不能小于80%。各表面無毛刺、損傷、劃痕。

        ④止推盤厚度沿圓周偏差不超過0.01mm。

        ⑤止推軸承調隙墊片為一片,應光滑平整,沿整周厚度誤差小于0.01mm。

        ⑥甩油環(huán)內(nèi)外徑配合適宜,不松動。

        ⑦清洗軸承箱,要使各供油孔與軸承座上油孔吻合、暢通。

        (二)處理徑向軸承溫度高的方案

        ①檢查軸瓦配合間隙,刮研軸瓦內(nèi)徑,使軸瓦與軸頸配合間隙,達到標準要求。

        ②檢查軸承進油節(jié)流孔板,加大節(jié)流孔徑,使?jié)櫥陀土繚M足使用要求。

        ③開大油冷卻器水閥,增加冷卻水流量,使?jié)櫥土髁拷档蛠頋M足使用要求。

        ④改進軸承的設計結構,改善軸瓦承載情況,降低軸瓦運行負荷,確保軸承在液體摩擦狀態(tài)下正常工作。

        綜上所述,軸承結構本身、制造安裝和檢修的質量以及壓縮機運行工況的變化和供油系統(tǒng)的工作情況都會影響軸承的正常運轉。所以,必須嚴格遵守檢修工藝標準的規(guī)定進行檢修,保證軸承質量;在運行中,應注意監(jiān)視軸瓦溫度、潤滑油溫度、軸向位移以及供油系統(tǒng)是否正常工作、軸承的振動是否過大和有無異音等。如有任何異常,應立即分析判斷,采取有效措施,進行處理,避免事故發(fā)生。

        參考文獻

        [1]西安交通大學透平壓縮機教研室 . 離心式壓縮機原理 . 北京:機械工業(yè)出版社,1980年

        [2]黃鐘岳,化工透平式壓縮機 . 大連理工大學出版社,1989年

        [3]王書敏,何可禹,離心式壓縮機技術問答 . 中國石化出版社,2005年

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