杜亞州，時光義，張國海

（河南龍宇煤化工有限公司，河南 永城 476600）

激冷氣壓縮機是氣化裝置中的重要設備之一，在保證氣化爐長周期高負荷運行方面起著重要的作用，我公司激冷氣壓縮機在近幾年出現(xiàn)一種奇異現(xiàn)象，每次壓縮機開車初期各項運行指標正常，均在正常范圍內(nèi)且運行平穩(wěn)，在后期運行過程中，逐步會出現(xiàn)高速軸葉輪側(cè)1301/02 振值波動較大的現(xiàn)象（波動范圍值為20 um 左右），且波動為瞬間波動，波動頻繁，為此在近幾年里對壓縮機多次進行檢修，最終才解決此問題，保證壓縮機的正常運行。

1 基本原理和軸承結(jié)構(gòu)

1.1 基本原理

我廠采用的激冷氣壓縮機為SV12-M 離心式壓縮機，正常運行轉(zhuǎn)速為6 439 r·min-1，由壓縮機、液力偶合器及電機組成，通過膜片聯(lián)軸器聯(lián)接，壓縮機的軸端密封采用四川日機提供的干氣密封，整個機組采用潤滑油站集中供油，壓縮機的軸端密封采用串聯(lián)迷宮式干氣密封，為了確保機組安全運轉(zhuǎn)，壓縮機組設有各種控制及保安裝置。

1.2 軸承形式

壓縮機低速軸采用圓瓦軸承，高速軸采用單側(cè)金斯伯雷+可傾瓦支撐軸承的支推一體軸承。軸承裝在機殼兩端外側(cè)的軸承箱內(nèi)，為防止軸承體轉(zhuǎn)動，軸承體的上方有防轉(zhuǎn)銷釘。支撐與止推一體軸承，支撐部分：可傾瓦軸承有5 個軸承瓦塊，瓦塊內(nèi)表面澆鑄一層軸承合金，瓦塊等距地按裝在軸承體的槽內(nèi)，用特制的定位螺釘定位，瓦塊可繞其支點擺動，以保證運轉(zhuǎn)時處于最佳位置[1]。止推部分：止推軸承采用單面金斯伯雷推力軸承，每組有8 塊止推塊，置于旋轉(zhuǎn)時推力盤一側(cè)。推力瓦塊工作表面澆鑄一層軸承合金，等距離的裝到固定環(huán)的槽內(nèi)。每組有16 塊水準塊位于槽內(nèi)推力瓦塊的下方，將受到的力均勻分配在軸承的各個瓦塊之間。止推軸承的軸向位置，由調(diào)整墊調(diào)整，調(diào)整墊的厚度在裝配時配加工。根據(jù)需要止推軸承與支撐軸承合為一體，軸承體水平剖分為上、下兩半。大齒輪支撐軸承為圓柱徑向滑動軸承，為水平剖分軸承，采用巴氏合金澆注襯里[2]。大齒輪支推軸承為圓柱徑向滑動軸承并帶推力面的復合軸承。

2 前期檢修過程

2.1 葉輪結(jié)垢情況檢查

前期在對壓縮機的葉輪進行檢查中，發(fā)現(xiàn)葉輪的積灰較多，積灰較厚且不均勻（見圖1），極有脫落掉塊的風險，特別是葉輪口環(huán)處、葉輪后側(cè)殼體處積灰厚度達到1 cm，葉輪大量的結(jié)垢和積灰，且積灰不均勻破壞葉輪動平衡[3]，影響激冷氣壓縮機高速軸振值，為此要求每次檢修都要對其進行清理。方法：在葉輪拆卸下來后，對其使用手工清理，同時配合氧氣乙炔焰加熱，使結(jié)垢層因熱脹冷縮脫落。

圖1 葉輪結(jié)垢情況及清理后的葉輪

2.2 壓縮機入口過濾器濾芯的檢查清理

壓縮機的入口過濾器積灰情況，也是影響著壓縮機組的振動原因之一。當入口過濾器的積灰較多，且有較大的灰塊時，由于過濾器孔徑的變大，大灰塊極有可能從大孔中進入蝸殼，對葉輪造成沖撞，造成壓縮機高速軸振值波動。入口過濾器損壞嚴重，過濾器碎片等進入葉輪內(nèi)，對葉輪進行沖擊等，造成高速軸振動偏高。在檢修過程中發(fā)現(xiàn)我公司該入口過濾器濾網(wǎng)本體裂紋處脫落，卡在葉輪流道處，造成機組振動異常，對其進行更換[4]。

2.3 軸承的檢查

因高速軸振動頻繁波動，前期在停車期間每次都對壓縮機軸承及齒輪進行檢查，對壓縮機的高速軸、低速軸軸承間隙、軸承瓦背過盈量、軸竄量進行多次檢測，并調(diào)整至規(guī)定范圍內(nèi)，檢查結(jié)果和發(fā)現(xiàn)的問題如下：

1）未發(fā)現(xiàn)較大問題。其中兩次拆檢后未發(fā)現(xiàn)問題，因此只對各項參數(shù)進行復查調(diào)整至規(guī)定范圍內(nèi)，開車初期運行正常，后發(fā)現(xiàn)振值仍然出現(xiàn)波動。

2）高速軸的軸向間隙（竄量）大。通過軸承的復查數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，高速軸的軸向間隙（竄量）比要求值大了0.1 mm，須進行調(diào)整。拆卸葉輪側(cè)軸瓦進行調(diào)整，由于軸瓦調(diào)整墊環(huán)沒有調(diào)整余量，將軸瓦調(diào)整墊環(huán)精磨0.1 mm。

3）低速軸非驅(qū)動端徑向間隙達上限。從軸承復查數(shù)據(jù)分析，低速軸非驅(qū)動端徑向間隙已達上限，對所有軸承進行拆檢調(diào)整。大仙軸承和齒上有亮點等，對軸承磨損的亮點、高點、劃痕處進行研砂處理，對大齒輪所有齒進行檢查、高點進行修整。

4）高速軸軸承推力瓦塊有輕微磨損的亮點。對高速軸軸承進行拆卸檢查，發(fā)現(xiàn)推力瓦塊有輕微磨損的亮點，對亮點處進行打磨修正，對軸上的磨痕進行打磨修正。

5）小齒輪葉輪側(cè)和非葉輪側(cè)徑向間隙超標。抬軸法和壓鉛絲法測得小齒輪葉輪側(cè)和非葉輪側(cè)徑向間隙均超出要求數(shù)值。要求數(shù)據(jù)為0.12～0.162 mm，實測數(shù)據(jù)兩側(cè)間隙為0.20 mm 和0.18 mm，用壓鉛絲法來測得小齒輪支撐軸承葉輪和非葉輪側(cè)瓦背過盈為0.02 mm，要求數(shù)據(jù)為0～0.02 mm，在范圍內(nèi)，小齒輪西側(cè)加0.03 mm 不銹鋼皮，大齒輪東側(cè)支推軸承加0.03 mm 錫紙，大齒輪西側(cè)支撐軸承加0.05 mm 銅皮。在拆檢瓦塊過程中發(fā)現(xiàn)非葉輪側(cè)3#瓦背后加有0.13 mm（實測）不銹鋼皮，1#和2#瓦背后加有0.03 mm 不銹鋼皮，其余瓦塊未加，且瓦塊未按照順序安裝（未進行調(diào)整）。由于K1301B 長時間運行，瓦塊磨損有間隙，把瓦背所加鋼皮去掉，將5 塊瓦按順序進行旋轉(zhuǎn)一圈，并以壓鉛絲法來測得瓦背緊力，從而對按所測的數(shù)據(jù)進行調(diào)整（瓦背加不銹鋼皮），現(xiàn)2#和3#瓦背后加有0.03 mm 不銹鋼皮，1#瓦背后加有0.13 mm 不銹鋼皮。

以上問題處理完后開始整體回裝并進行試機，但在開車中因振動大跳車，后再次進行復查，通過對軸承瓦塊檢查，未發(fā)現(xiàn)異常情況；對軸承間隙的復查發(fā)現(xiàn)，高速軸徑向間隙均高于設計值，高速軸葉輪側(cè)軸承過盈量偏大，設計值為0～0.02 mm，實測為0.056 mm；對高速軸軸承間隙進行調(diào)整，對上側(cè)瓦塊背部增加調(diào)整墊片，葉輪側(cè)軸承最上側(cè)瓦塊加0.03 mm 調(diào)整墊，非葉輪側(cè)軸承最上側(cè)瓦塊加0.02 mm 調(diào)整墊，對葉輪側(cè)下瓦塊側(cè)隙加0.05 mm的調(diào)整墊圈，對齒輪嚙合情況進行檢查，嚙合間隙0.44 mm，并對齒輪嚙合情況涂紅丹粉進行檢查，齒輪嚙合情況正常。

6）干氣密封及高速軸、葉輪動平衡檢查。干氣密封拆裝由廠家進行完成，使用時無異常，但為保證下一個運行周期的正常使用，將其返廠進行檢查、檢測、修復、保養(yǎng)。同時將高速軸、葉輪進行返廠做動平衡，動平衡結(jié)果良好。

3 問題發(fā)生的原因及解決方法

在最近的一次停車檢修期間，重新對壓縮機組進行軸承箱檢查，檢查內(nèi)容及問題如下：

1）對齒輪嚙合情況進行檢查，齒輪嚙合情況正常。

2）拆檢時發(fā)現(xiàn)非葉輪側(cè)徑向軸承油封無固定螺釘（見圖2 左），油擋可能存在擺動現(xiàn)象，迫使瓦塊擺動，影響振值的平穩(wěn)，在安裝時對其全部補齊。

3）發(fā)現(xiàn)葉輪側(cè)梳齒密封有磨損（見圖2 右），有滲油現(xiàn)象，對其進行修復。

圖2 無固定螺栓的油擋及磨損的梳齒密封

4）在進行軸承的檢查時，經(jīng)過與圖紙的對比，根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向、原始設計圖、原始安裝備件編碼判斷，發(fā)現(xiàn)高速軸葉輪側(cè)與非葉輪側(cè)整副軸承裝反，只因兩個支推軸承型形狀、大小全部一樣，不容易進行辨別，但標注型號和旋轉(zhuǎn)方向不一，造成兩側(cè)軸承安裝錯誤，此問題為引起機組振值波動的主要原因之一，懷疑為前期檢修時遺留問題。

5）對每副可傾瓦瓦塊厚度進行檢查，每組瓦塊厚度不一致，最大差值在0.18 mm，為保證徑向間隙對瓦塊厚度進行調(diào)整。對可傾瓦塊進行拆檢時，發(fā)現(xiàn)瓦塊遮擋上油孔，經(jīng)過檢查后確認瓦塊裝反，軸在瓦上的旋轉(zhuǎn)方向應該如圖3 所示，根據(jù)瓦塊遮擋上油孔、瓦塊進油傾斜角度（從大到?。?，確定軸與瓦塊的旋轉(zhuǎn)方向，對瓦塊進行角度調(diào)整。

圖3 調(diào)整前后的瓦塊和角度

6）可傾瓦油擋探頭孔過多(4 個)且未裝探頭，造成回油過快油壓低，影響油膜，更換新瓦塊油擋，從新打孔并插入探頭固定，如圖5 所示。

圖4 更換前、后的油擋

對發(fā)現(xiàn)的所有問題處理完畢后，將所有數(shù)據(jù)調(diào)至正常范圍內(nèi)，如表1 所示，此次壓縮機開車后正常運行，高速軸未再出現(xiàn)波動。

表1 軸承間隙數(shù)據(jù)表

4 結(jié)論

1）激冷氣壓縮機的振動波動，不僅僅與軸承有關，更與工況及運行狀況有著很大關聯(lián)，積灰和結(jié)垢層、入口過濾器的完好等各方面的異常都可造成激冷氣壓縮機軸振動增大。

2）葉輪上積灰不均勻，破壞葉輪和軸的動平衡，也會造成壓縮機振動波動，必須保證工況的穩(wěn)定，利用短停時間對葉輪進行頻繁清理，避免葉輪結(jié)垢、積灰等。

3）入口過濾器也影響著壓縮機的振動，必須保證入口過濾器的完好性，才能保證機組的正常運行。

4）兩個支推軸承大小、形狀、外觀等一樣，未根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向、原始設計圖、原始安裝備件編碼等進行判斷，造成葉輪側(cè)與非葉輪側(cè)裝反，是壓縮機高速軸振動的主要原因之一，在壓縮機軸承回裝時，必須嚴格確認軸承的裝配是否正確。

5）壓縮機的振動波動原因，主要來源于檢修時的錯誤裝配，可傾瓦塊裝反、瓦塊遮擋上油孔、油擋無固定螺絲、瓦塊厚度差異太大、探頭開孔過多或未裝探頭等，都會導致軸的振動異常，在壓縮機組的檢修時，必須按照規(guī)程對其進行檢修，確保各項裝配一致，避免裝配錯誤。