濟(jì)南市鴻慷機(jī)電設(shè)備有限公司位于交通便利的泉城濟(jì)南,是全球生產(chǎn)滾動(dòng)軸承和直線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)---德國(guó)舍弗勒集團(tuán)在山東的授權(quán)代理商。公司專(zhuān)營(yíng)舍弗勒集團(tuán)旗下兩大品牌INA軸承和FAG軸承,是一家順應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要而誕生的專(zhuān)業(yè)化新型高端軸承公司。多年來(lái)一直從事軸承的銷(xiāo)售和售后技術(shù)支持,在機(jī)械行業(yè)技術(shù)方面有著非常豐富的經(jīng)驗(yàn),今天濟(jì)南鴻慷機(jī)電進(jìn)口軸承專(zhuān)家為大家介紹一下壓縮機(jī)推力軸承溫度過(guò)高故障處理。
一、問(wèn)題及原因
1.問(wèn)題
為冶煉工藝供風(fēng)用的壓縮機(jī),流量285m3/min,壓力444kPa,轉(zhuǎn)速11250r/min,功率1125kW。該機(jī)TE218測(cè)點(diǎn)推力軸承采用線支承可傾瓦結(jié)構(gòu),運(yùn)行油溫為45℃時(shí),軸承溫度達(dá)98℃,接近報(bào)警值(100℃)。為保證設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn),將運(yùn)行油溫調(diào)整為40℃,推力軸承運(yùn)行溫度降為93℃。設(shè)備運(yùn)行半年后,推力軸承溫度開(kāi)始上升,并超過(guò)報(bào)警溫度值,設(shè)備自動(dòng)停車(chē)。為正常生產(chǎn),解除壓縮機(jī)的系統(tǒng)聯(lián)鎖,壓縮機(jī)推力軸承一直在超過(guò)報(bào)警溫度值上運(yùn)行,大修時(shí)對(duì)壓縮機(jī)解體檢修,發(fā)現(xiàn)推力軸承粘燒,并且推力盤(pán)表面嚴(yán)重劃傷,推力軸承損壞無(wú)法使用。檢修研磨推力盤(pán)和更換推力軸承和平衡鼓氣封后,設(shè)備能運(yùn)行,但沒(méi)過(guò)三個(gè)月推力軸承溫度仍超過(guò)報(bào)警值。
2.推力軸承發(fā)熱原因
推力盤(pán)面光潔度不夠;軸承面線速度過(guò)高;軸承受力過(guò)大大修時(shí)發(fā)現(xiàn)推力盤(pán)損傷,雖經(jīng)過(guò)修復(fù)但達(dá)不到原設(shè)備上的要求,再者壓縮機(jī)試車(chē)時(shí)推力軸承溫度就一直很高,而當(dāng)時(shí)的推力盤(pán)面并無(wú)損傷。因此,軸承過(guò)熱主要原因,應(yīng)是軸承受力過(guò)大所致。
根據(jù)對(duì)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn),壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子是由四個(gè)葉輪和平衡串聯(lián)在主軸上,并在機(jī)殼上有一個(gè)平衡轂氣室,TE218測(cè)點(diǎn)的推力軸承在軸承盒末端,而和它緊鄰的在同一軸承盒內(nèi)的TE201測(cè)點(diǎn)的推力軸承為81℃,說(shuō)明平衡轂平衡力小于四個(gè)葉輪產(chǎn)生軸向力,這有可能是平衡轂上的氣封間隙大漏氣而造成平衡轂前后壓差減小,降低了平衡力。更換氣封后,TE218測(cè)點(diǎn)溫度不再土升,保持在98~99℃,和試車(chē)時(shí)一樣,但仍然接近100℃的報(bào)警值,說(shuō)明軸承受力偏大。
3.回油結(jié)構(gòu)不合理
檢查供油、回油結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑油從軸承座的兩側(cè)進(jìn)入,靠推力盤(pán)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力沿瓦塊表面甩向外圓,給推力軸承和推力盤(pán)提供潤(rùn)滑和冷卻。但推力軸承和推力盤(pán)處的軸承座并無(wú)排放點(diǎn),大量潤(rùn)滑油又沿軸從內(nèi)向外排出,在推力軸承和推力盤(pán)處的潤(rùn)滑油形成內(nèi)循環(huán)死區(qū),其間推力軸承和推力盤(pán)所產(chǎn)生的熱量無(wú)法全部帶走,因此產(chǎn)生熱積累形成積炭,粘浮在推力軸承和推力盤(pán)上,使推力軸承溫度升高。
二、故障處理方法
1.增大平衡力減小軸承受力
要增大平衡力最直接的方法是加大平衡轂的直徑,但改造難度非常大,成本也高。經(jīng)研究,把平衡轂后氣室壓力降低成負(fù)壓,使平衡轂前后壓差增大來(lái)提高平衡力。在平衡轂后氣室蝸殼處鉆眼用內(nèi)徑65mm管道連通至壓縮機(jī)一級(jí)進(jìn)氣日,使平衡氣室與一級(jí)進(jìn)氣口相通形成負(fù)壓,相應(yīng)地增加平衡轂前后壓差,增大了平衡力,推力軸承受力減小經(jīng)測(cè)試,在運(yùn)行油溫45℃時(shí),TE218測(cè)點(diǎn)推力軸承溫度在93℃,TE201測(cè)點(diǎn)推力軸承溫度為81℃。
2.利用電機(jī)磁力線不重合來(lái)減少軸承受力
雖然平衡管解決了部分平衡力,但要達(dá)到完個(gè)平衡,還需增加真空系統(tǒng),這要在壓縮機(jī)上增加設(shè)備,不便于操作。在壓縮機(jī)機(jī)組找正時(shí),有意地把聯(lián)軸器軸向長(zhǎng)度尺寸調(diào)整到允許的最大尺寸,壓縮機(jī)與增速機(jī)間聯(lián)軸器軸向間隙尺寸調(diào)整到上限值1.7mm,把電機(jī)的磁力中心線與轉(zhuǎn)子中心線位置偏離4mm,使電機(jī)運(yùn)行時(shí)磁力與軸承受力方向相反,并通過(guò)彈性膜片聯(lián)軸器傳遞,減少了軸承受力。找正后試運(yùn)行,TE218測(cè)點(diǎn)軸承溫度降低為90℃,TE201測(cè)點(diǎn)推力軸承溫度為83℃,軸承受力基本達(dá)到平衡。
但長(zhǎng)期運(yùn)行后,兩推力軸承溫度都有不同程度升高,TE218處為93℃,TE201處為84℃。大修拆檢壓縮機(jī)推力軸承,發(fā)現(xiàn)軸承瓦塊發(fā)黑,推力盤(pán)和軸承座中部有發(fā)黃、發(fā)黑的積炭現(xiàn)象,需進(jìn)一步分析。
3.改進(jìn)回油結(jié)構(gòu)
在軸承座中部?jī)蓚?cè)鉆兩孔,且在靠近兩孔處的軸承壓蓋上對(duì)外分別開(kāi)兩個(gè)半圓槽,以增加排放點(diǎn),使死區(qū)的潤(rùn)滑油從軸承座中部的兩個(gè)側(cè)孔,通過(guò)軸承壓蓋上兩半圓排油槽排放和循環(huán),提高軸承和推力盤(pán)冷卻效果。
經(jīng)運(yùn)行,在正常運(yùn)行油溫45℃時(shí),TE218測(cè)點(diǎn)推力軸承溫度在86℃,TE201測(cè)點(diǎn)推力軸承溫度80℃,不再有升高現(xiàn)象,同時(shí)積炭現(xiàn)象減少。
三、注意事項(xiàng)
改變回油結(jié)構(gòu)后,由于推力軸承處供、回油系統(tǒng)阻力變小,供油量增加,使其他軸承供油量減小,溫度升高因此,必須重新調(diào)整各分配點(diǎn)的油壓,特別是適當(dāng)調(diào)整推力軸承的供油量。把推力軸承分配點(diǎn)的油爪由280kPa調(diào)整為250kPa,保證其他軸承分配點(diǎn)的油壓在設(shè)計(jì)值上,最終使TE218測(cè)點(diǎn)推力軸承的溫度穩(wěn)定在87℃。經(jīng)過(guò)兩年運(yùn)行,TE218測(cè)點(diǎn)推力軸承的溫度穩(wěn)定,壓縮機(jī)組安全運(yùn)行。
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