針對生產(chǎn)中壓縮機轉(zhuǎn)子不對中的問題的研究

        1轉(zhuǎn)子不對中的產(chǎn)生機理和故障（fault）原因

　　旋轉(zhuǎn)機械的單轉(zhuǎn)子（rotor）系統(tǒng)(system)通常由兩軸承支承，多個轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，通常用聯(lián)軸器（Coupling）聯(lián)接。因此轉(zhuǎn)子不對中具有兩種含義：一是轉(zhuǎn)子軸頸與兩端軸承不對中；二是轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間的聯(lián)接不對中，主要反映在聯(lián)軸器的不對中上。有的機器，如汽輪發(fā)電機之類的設備(shèbèi)，在未運轉(zhuǎn)(Operation)時轉(zhuǎn)子對中情況是符合要求的，一旦運轉(zhuǎn)時溫度（temperature)升高就可能產(chǎn)生熱不對中。此外，基礎不均勻（jūn yún)下沉，聯(lián)軸器銷孔磨損等故障的存在也會引發(fā)不對中。
常見轉(zhuǎn)子不對中故障主要有以下幾個原因：
　　a.設計原因。對工作狀態(tài)下熱膨脹量計算不準，對介質(zhì)壓力，真空度變化對機殼的影響(influence)計算不準。
　　b.制造，加工原因。材質(zhì)不均，造成熱膨脹不均勻（jūn yún)；加工有偏差和缺陷。
　　c.安裝(installation)維修。昆山空壓機維修軸承跑外圈一般是因為配合的精度不夠以及外圈定位方式設計不合理造成的。并非所有機頭都按這個時間進行，如果保養(yǎng)好的可以延后，保養(yǎng)差的則需要提前。 冷態(tài)對中數(shù)據(jù)不符合要求；檢修失誤造成熱態(tài)膨脹受阻；機殼保溫(Insulation)不良，熱脹不均勻。
　　d.操作運行。超負荷運行；介質(zhì)溫度偏離設計值。
　　e.狀態(tài)劣化機組基礎或基座沉降不均勻；基礎滑板銹蝕，熱脹受阻；機殼變形。昆山空壓機保養(yǎng)是回轉(zhuǎn)式連續(xù)氣流壓縮機，在其中高速旋轉(zhuǎn)的葉片使通過它的氣體加速，從而將速度能轉(zhuǎn)化為壓力。這種轉(zhuǎn)化部分發(fā)生在旋轉(zhuǎn)葉片上，部分發(fā)生在固定的擴壓器或回流器擋板上。
　　2壓縮機轉(zhuǎn)子不對中的分析及處理
　　2.1丙烯壓縮機轉(zhuǎn)子（rotor）不對中
　　丙烯壓縮機型號為3MCl456，電機功率為2500kW，轉(zhuǎn)速2985r/min，增速箱型號HS35，速比3.059，轉(zhuǎn)速n1/n2=9131/2985。
　　機組(unit)壓縮機(compressor)近增速箱側(cè)的振動較大，從動軸工頻的二倍振值的最大值為3.7mm/s.從數(shù)據(jù)（data)分析上看，增速箱側(cè)的從動軸與壓縮機轉(zhuǎn)子對中情況不好，在對增速箱內(nèi)各原始（Original)數(shù)據(jù)的測量中，發(fā)現(xiàn)大小齒輪的嚙合間隙（包括齒寬和齒高方向的接觸點），軸承(bearing)間隙（軸承徑向，軸向(Axial)間隙），大小齒輪軸中心距，平行度等值均不符合要求，因而造成了對中不好，產(chǎn)生了較強烈的振動。昆山空壓機保養(yǎng)冷卻水通過管道進入空壓機中間冷卻器對一級壓縮排出的氣體進行冷卻降溫，再進入后冷器對排氣進行冷卻，另一路冷卻水進水管道經(jīng)過主電機上部的兩組換熱器冷卻電機繞組，還有一路對油冷卻器進行冷卻。初步分析和判斷(judgment)，齒可能有缺陷，修復比較困難。在系統(tǒng)停產(chǎn)檢修(Overhaul)時，根據(jù)增速箱的運轉(zhuǎn)情況和生產(chǎn)條件，決定重新更換(replace)一臺增速箱。在對新增速箱各幾何尺寸(size)進行逐一復測安裝，并對增速箱內(nèi)部大，小齒輪嚙合間隙，各部位軸承間隙等進行測量，均符合技術(shù)(technology)要求后，進行了更換工作，經(jīng)測量，增速箱與壓縮機和電機的對中基本達到了規(guī)定的要求，經(jīng)監(jiān)測，增速箱軸承溫度小于75，箱體振動不大于0.03mm，無異常情況。
　　齒輪箱更換(replace)前更換后大小齒輪嚙合間隙/mm0.25~0.330.380.28嚙合齒高接觸(contact)點/%60>55>70嚙合齒寬接觸點/%80>70>80小齒輪支撐軸承徑向間隙/mm0.20~0.250.350.20小齒輪支撐軸承軸向(Axial)間隙/mm0.30~0.500.550.40大齒輪支撐軸承徑向間隙/mm0.30~0.3750.300.32大齒輪支撐軸承軸向間隙/mm0.20~0.300.350.28徑向軸承與軸承壓蓋過盈量/mm0.03~0.050.010.04增速箱側(cè)水平(Level)方向振動值/mm！s-1機動部提供5.492.12增速箱側(cè)水平方向位移值/m機動部提供756從表1可以看出，齒輪箱更換前，大小齒輪的嚙合面接觸不良，軸承的徑向，軸向間隙偏大，使軸在垂直和水平方向產(chǎn)生了較大的跳動和竄動，影響(influence)了軸與軸之間的對中，繼而引發(fā)機組(unit)的強烈振動。齒輪箱更換后，大小齒輪的嚙合間隙由0.38mm減少為0.28mm，齒高和齒寬方向接觸點達到了70%和80%以上，軸承的徑向，軸向間隙也由原來超標的數(shù)據(jù)調(diào)整到了標準(biāo zhǔn)范圍內(nèi)，整個齒輪箱的振動情況有了明顯改善。
　　齒輪（Gear）箱內(nèi)(In the box)部數(shù)據(jù)（data)測量完畢后，對該機組(unit)的壓縮機軸和小齒輪軸側(cè)，電動機軸和大齒輪軸側(cè)重新進行了對中，發(fā)現(xiàn)垂直和水平的對中情況比檢修(Overhaul)前有所改善以壓縮機軸和小齒輪軸對中為例（表頭打在小齒輪軸上），檢修前后（括號內(nèi)為檢修后測得的數(shù)據(jù)）垂直方向的上，下值分別為0，0.29mm（0，0.21mm），三維分別為0.14，0.15mm（0.09，0.10mm）；水平方向的上，下值分別為0，0.01mm（0，-0.01mm），三維值分別為0.06，-0.05mm（0.04，-0.03mm）。其標準參考值：垂直方向的上，下值分別為0，0.162mm，三維值均為0.081mm；水平方向的上，下值均為0，三維值分別為0.038，-0.038mm.由此看出，檢修后的對中數(shù)據(jù)比檢修前更接近標準參考值，另外，大齒輪軸與電動機軸的對中數(shù)據(jù)在檢修后也基本接近了標準參考值。此次對中問題的解決確保了設備的正常運行。
　　2.2聯(lián)合循環(huán)壓縮機轉(zhuǎn)子不對中
　　聯(lián)合循環(huán)壓縮(compression)機(compressor)由汽輪機驅(qū)動，型號為452B2，電機功率為3281kW，轉(zhuǎn)速11465r/min，在一次停產(chǎn)檢修(Overhaul)中，針對該設備多年來的運行狀況，決定更換汽輪機轉(zhuǎn)子（rotor）和葉輪組。在順利完成更換工作后，要對壓縮機和汽輪機進行對中，但無數(shù)次的調(diào)整都達不到對中的技術(shù)要求。經(jīng)分析，可能有兩種原因：
　　a.正常設備(shèbèi)停用時，管系發(fā)生了由熱脹冷縮引起的應力變化，這些應力作用在與壓縮機相連接的管口處，尤其是三通和彎管處比較大，載荷過大時會在設備管道上引起較大的變形，影響到設備的對中。
　　b.在壓縮機的安裝和配管過程中，因焊接或其它過程產(chǎn)生的殘留在結(jié)構(gòu)(件中的內(nèi)應力，這些殘余應力牽制住了壓縮機的接口管道，使對中值無法達到要求。昆山空壓機保養(yǎng)是回轉(zhuǎn)式連續(xù)氣流壓縮機，在其中高速旋轉(zhuǎn)的葉片使通過它的氣體加速，從而將速度能轉(zhuǎn)化為壓力。這種轉(zhuǎn)化部分發(fā)生在旋轉(zhuǎn)葉片上，部分發(fā)生在固定的擴壓器或回流器擋板上。
　　經(jīng)過研究討論，決定由檢修人員(personnel)對壓縮機(compressor)實施無應力對中，先將管道(Conduit)中的應力進行釋放(release)，將與壓縮機相連的進出口管進行割除，使壓縮機處于自由狀態(tài)，然后進行對中，當對中數(shù)據(jù)符合技術(shù)標準(biāo zhǔn)后，再重新進行接管，同時在壓縮機處用打百分表的方法觀察接管時對中數(shù)據(jù)產(chǎn)生的變化和變化的方向，直到完成所有的管道連接。最后對中數(shù)據(jù)符合要求，機組開車一次成功。
　　3結(jié)束
　　語通過對丙烯壓縮(compression)機和聯(lián)合壓縮機的檢修，解決了機組(unit)的不對中問題，從而也解決了不對中表象后隱藏的隱患經(jīng)狀態(tài)監(jiān)測，兩臺機組的運行狀況良好，并且始終保持著穩(wěn)定（解釋:穩(wěn)固安定；沒有變動)和穩(wěn)產(chǎn)。昆山空壓機維修軸承跑外圈一般是因為配合的精度不夠以及外圈定位方式設計不合理造成的。并非所有機頭都按這個時間進行，如果保養(yǎng)好的可以延后，保養(yǎng)差的則需要提前。