吉小飛,秦 東,馬 龍,馬文禮
(1.新疆同益投資有限公司檢維修工程分公司,新疆克拉瑪依 834003;2.中國石油克拉瑪依石化有限責(zé)任公司,新疆克拉瑪依 834003)
潤滑系統(tǒng)在整個壓縮機系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色,分別由曲柄連桿潤滑系統(tǒng)、氣缸填料潤滑系統(tǒng)和油冷、油濾、油預(yù)熱等輔助部分組成。主要作用為延長壓縮機零件的使用壽命,保障各潤滑部位的正常運轉(zhuǎn)。軸頭泵作為潤滑油系統(tǒng)主要動力源,其主要依靠齒輪嚙合空間的容積變化來輸送液體,主動齒輪伸出泵體與主軸連接帶動旋轉(zhuǎn),工作時給予一定的油壓不斷潤滑設(shè)備主軸及部分接觸部位,帶走摩擦產(chǎn)生的熱量以防零件燒毀造成設(shè)備損壞,因此軸頭泵平穩(wěn)運行是保證整個供油系統(tǒng)穩(wěn)定的必要條件。
設(shè)備型號12-2HHE-VE 為臥式兩列對稱型往復(fù)式壓縮機,該氫壓機活塞力大,缸徑較小,活塞桿直徑相對較大,設(shè)置中體結(jié)構(gòu),密封要求嚴格。往復(fù)式壓縮機系統(tǒng)由驅(qū)動機、曲柄、連桿等所組成,驅(qū)動機驅(qū)動曲軸旋轉(zhuǎn),通過連桿、十字頭和活塞桿帶動活塞進行往復(fù)運動,對氣體進行壓縮。
該壓縮機軸頭泵傳動系統(tǒng)主要順序為曲軸柱銷—傳動盤—傳動軸—聯(lián)軸器—軸頭泵(圖1)。結(jié)構(gòu)中為保護柱銷防磨損,加了銅套作為磨損和慣性緩沖,因其傳動連接處較多,增大了各部分傳動同心的工作難度,在檢修過程各部件配合符合標(biāo)準(zhǔn)是保證整個系統(tǒng)平穩(wěn)運行的關(guān)鍵。
圖1 軸頭泵傳動結(jié)構(gòu)
軸頭泵振動過大屬于該機組計劃性大修后首次開啟出現(xiàn)的問題,結(jié)合上次檢修記錄以及現(xiàn)場反饋的數(shù)據(jù),初步判定問題原因。
(1)可能存在不同心。軸頭泵傳動連接處,檢修時更換過柱銷銅套,但未注意其厚度不同,裝配完沒有測量離心距,可能導(dǎo)致傳動機構(gòu)不同心。
(2)齒輪泵存在困油現(xiàn)象和管線漏氣進泵引起的振動。鉗工車間隨即對該壓縮機軸頭泵進行檢查,在拆檢過程中排查出振動原因:傳動盤柱銷槽有拉毛、磨損痕跡,對柱銷和柱銷槽(加銅套)進行離心距測量,發(fā)現(xiàn)槽的離心距比銷大0.5 mm,聯(lián)軸器軸孔磨損,配合間隙過大;軸頭泵進行盤車,盤車過程流暢無卡點;管線無損壞漏氣等;拆解泵體殼內(nèi)存在困油旁通槽,因此問題主要在傳動連接處。
(3)力學(xué)分析如圖2 所示。在主軸傳動銷帶動旋轉(zhuǎn)下,傳動盤柱銷槽應(yīng)只受切向力F2。但柱銷離心距低于柱銷槽時,在實際運行過程中切向分力F2形成旋轉(zhuǎn)扭矩M1,徑向分力F3作用在圓心使傳動部件振幅增大,L1為圓心運動位移量。
圖2 力學(xué)分析
往復(fù)式壓縮機運動機構(gòu)潤滑的主要方式是壓力強制潤滑:通過由曲軸驅(qū)動的油泵,使?jié)櫥鸵砸欢ǖ膲毫妥銐騽┝客ㄟ^曲軸連桿體內(nèi)的油道或油管,對主軸承、連桿軸承及連桿小頭銅套等進行強制潤滑,并用從軸承間隙擠出的油霧潤滑其他表面。壓力強制潤滑的特點是油量充足、潤滑充分,能有效帶走摩擦表面的熱量與金屬磨屑,而軸頭泵振動大時會影響實際潤滑效果和部件磨損。
(1)軸頭泵振動大使齒輪與殼體徑向間隙減少造成磨損,主要表現(xiàn)為油溫升高、氧化加速、潤滑性能降低等。
(2)引起系統(tǒng)中其他連接部件磨損,參考本次檢修發(fā)現(xiàn)柱銷連接處引起的振動導(dǎo)致聯(lián)軸器軸孔磨損,部件更換成本升高。
針對故障原因結(jié)合上次檢修情況,原因主要為:
(1)更換新銅套導(dǎo)致傳動部件不同心。對引起振動過大的問題提出檢修方案,車削銅套外圓單邊0.5 mm,使主軸柱銷離心距大于或等于柱槽離心距,如圖3 所示。
圖3 銅套車削0.5 mm
軸頭泵多為齒輪或螺桿泵,其結(jié)構(gòu)相對簡單,壓力穩(wěn)定并有自吸性,振動故障率一般很低。當(dāng)出現(xiàn)故障時應(yīng)清楚各部件機械結(jié)構(gòu)和配合面的間隙標(biāo)準(zhǔn),簡要分析故障原因,在實際檢修過程中針對可能產(chǎn)生故障的地方做到精細化檢修,任何蛛絲馬跡都是問題呈現(xiàn)的結(jié)果。積累經(jīng)驗,主動分析方可在日后遇到問題時擁有快、準(zhǔn)、狠的檢維修手段,更好維護設(shè)備的正常運行。