獲取短信驗證碼
2008-03-25
作者:岳峰杰 中鋁山西分公司
摘 要:中鋁山西分公司氧化鋁分廠離心壓縮機在運行過程多次出現(xiàn)滑動軸承的油膜振蕩故障,單臺設(shè)備檢修時間長達5個月,Z后采用錯位瓦等方案成功地解決了這一難題。本文闡述了該機滑動軸承油膜振蕩故障的識別及解決方案,對同類問題的解決提供了參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:離心壓縮機;滑動軸承;油膜振蕩;錯位瓦
一、故障現(xiàn)象
我公司氧化鋁分廠的單缸雙支撐六級壓縮離心壓縮機,型號為EI3709/0.97,轉(zhuǎn)子兩側(cè)支撐軸承為圓柱瓦軸承,設(shè)計工作轉(zhuǎn)速為8886r/min,轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速為3 010r/min,第二臨界轉(zhuǎn)速為11200r/min。其中2#,3#,5#壓縮機在運行過程中先后出現(xiàn)振動突然加大,并伴有異常“嗒嗒”聲,具體振動變化數(shù)據(jù)見圖1、表1(振動方向為垂直徑向)。
我們先后對轉(zhuǎn)子動平衡、軸系對中性、軸承間隙等10余處影響振動的原因進行檢查、調(diào)整,先后試車20余次,均未找到故障原因。
二、故障原因分析
1.在查找故障原因時,發(fā)現(xiàn)振動值的變化有一定規(guī)律。
(1)振動值與環(huán)境溫度的變化存在一定規(guī)律,溫度下降,振動值略有升高;反之會下降。分析認為:環(huán)境溫度的變化影響潤滑油溫、潤滑油粘度、油膜剛度的變化,從而影響軸承振動值的變化。
(2)振動值大小與聲音的劇烈程度同步:振動大時,聲音劇烈;振動小時,聲音平緩。
(3)其他運行參數(shù)變化時,振動值變化較遲鈍,壓縮機在空負荷運行時(吸風(fēng)閥未打開時)就產(chǎn)生劇烈振動,在吸風(fēng)、力口壓過程中,振動值基本睡不變,可以排除密封間隙失穩(wěn)故障?! ?br />
2.振動頻譜分析。故障特征頻率為48~50Hz,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動基頻為148.1 Hz,轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速為50.2Hz,故障特征頻率約為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動基頻的0.3倍,接近轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速,且峰值超過基頻振動峰值,軸心軌跡擴散不規(guī)則,符合油膜振蕩的基本特征?! ?br />
3.解體檢查。軸瓦烏金表面有明顯的摩擦亮痕,說明轉(zhuǎn)子有可能除自轉(zhuǎn)外還存在由渦動引起的公轉(zhuǎn)現(xiàn)象,這也是滑動軸承油膜渦動、振蕩的基本特征。
根據(jù)以上分析,故障原因是軸瓦油膜渦動、振蕩引起。
三、故障解決方案
油膜振蕩是由半速渦動發(fā)展而成,即當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升至兩倍于臨界轉(zhuǎn)速時,渦動頻率與轉(zhuǎn)子固有頻率重合,使轉(zhuǎn)子一軸承系統(tǒng)發(fā)生共振性振蕩而引起,如果能提高轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速,使其大于0.5倍工作轉(zhuǎn)速,即可避免發(fā)生油膜振蕩,但這顯然無法實現(xiàn)。
只有通過加大軸承的載荷,使軸頸處于較大的偏心率下工作,提高軸瓦穩(wěn)定性的辦法解決。
1.在振蕩發(fā)生時,提高油溫,降低潤滑油的粘度,油溫由35℃提高到42℃。
2.E1370壓縮機轉(zhuǎn)子支承軸瓦是圓柱瓦,改為橢圓錯位瓦,使軸頸處于較大的偏心率下工作,利用上瓦油壓,使下瓦的載荷加大,從而提高軸瓦的穩(wěn)定性。具體調(diào)整、檢修方案如下(見圖2)。
原圓柱瓦軸瓦頂間隙為0.20mm,側(cè)間隙為0.10 mm。
橢圓錯位瓦頂間隙略有減小,為0.17mm,側(cè)間隙采用正錯位,即轉(zhuǎn)子軸順時針旋轉(zhuǎn),左側(cè)上瓦側(cè)間隙為0.15mm,下瓦側(cè)間隙為0.11mm;右側(cè)上1f50瓦側(cè)間隙為0.07mm,下瓦側(cè)間隙為0.11mm。
3.調(diào)整軸承的相對高度,使壓縮機轉(zhuǎn)子兩支承瓦中心提高0.10~0.15mm。
四、結(jié)束語
用方案2對5#壓縮機,方案3對2#壓縮機兩塊支撐軸瓦進行調(diào)整,方案1對3#壓縮機潤滑油壓進行調(diào)整,試車均取得成功,振動值均小于0.15mm,運行聲音均勻、清晰,“嗒嗒”聲徹底消失。
參考文獻:
[1]劉士學(xué),方先清.透平壓縮機的強度與振動[M].機械工業(yè)出版社.
[2]聞邦椿,顧家柳等.高等轉(zhuǎn)子動力學(xué)[M].機械工業(yè)出版社.