推力軸承溫(wēn)度過高(gāo)的對策

2014-12-31

楊增軍
(侯馬冶煉廠,山西侯馬 043000)
  摘 要(yào):介紹壓縮機推力軸承工作溫度過(guò)高問題的處理過(guò)程。
  關(guān)鍵詞(cí):壓縮(suō)機;推(tuī)力軸(zhóu)承;故障處理
  我廠冶煉工藝用風所用(yòng)壓(yā)縮機的技術(shù)參數如下:流量=285m3/min、壓力=444kPa、轉速(sù)=11250r/min、功(gōng)率=1125kW。傳動結構:電機一增速機一壓(yā)縮機,聯軸器為(wéi)彈性膜片結構;壓縮機結構為四級(jí)葉輪串連在一根軸上。此壓縮機從1998年開始運(yùn)行,Z初各項參數都正常,唯有推力軸承TE218溫度過高。油溫45℃,推力軸承溫度就達98℃,油(yóu)溫調整為40℃,推力軸承(chéng)運行溫度為93℃;但設備運行不到半年,此軸承溫度超過報警溫度值100℃,設備自動(dòng)停車。為維持生產,解除壓縮機的聯鎖,推力軸承一直(zhí)在報警溫度以上(shàng)運行。大修時解(jiě)體,發現軸承推力盤表麵劃傷嚴重,無法使(shǐ)用。更換(huàn)推力盤後,設備僅能正常運行3個月(yuè)。
  一、推力軸承(chéng)發熱(rè)原因及排除
  1.故障原因
  故障原因(yīn)可能有(yǒu)三個:(1)推力盤麵粗(cū)糙度(dù)不夠;(2)軸承麵線速度過高;(3)軸承受力過大。經分析認為軸承受力過(guò)大是主要原(yuán)因(yīn)。壓縮機轉子是由四個葉輪和平衡鼓串聯在主軸上,並有一個平衡鼓氣(qì)室,TE218推力軸承在軸承盒末端,而TE201推力軸承工作溫(wēn)度為81℃,說明平衡鼓平衡力小於四(sì)個葉輪產生的軸向力(lì),其上的氣封間隙大而造成平衡鼓前後壓差減(jiǎn)小,降低了平(píng)衡力。更換氣封(fēng)後,TE218測點溫度不再上升,保持(chí)在98~99℃,仍然接近100℃的報警值,說(shuō)明軸承受力還偏大。
  2.故障處理
  (1)增加平衡鼓前(qián)後壓差減小軸承受力
  要增大平衡力Z直接的方法是加大平衡鼓的直徑,但其改造難(nán)度(dù)大,成本高(gāo)。另一方(fāng)法是把(bǎ)平衡(héng)鼓後氣室壓力降低成(chéng)負壓,增大平衡(héng)鼓前後(hòu)壓差來提高平(píng)衡力。為此在平衡鼓後氣(qì)室蝸殼處(chù)鑽孔,用DN50管道連通至壓(yā)縮機一級進氣口,使平衡氣室形成一定(dìng)負壓。如圖1所(suǒ)示,經測試,在油溫45℃下,TE218工作溫度為93℃,TE201工作溫度為83℃。

圖(tú)1
  (2)利用電機磁力(lì)線不重合來減少軸承受力(lì)
  雖然平衡管解決了部(bù)分平衡力,但要達到完全平衡還需增加真空係統,但在壓縮機上增加設備不僅結構(gòu)複雜而且不便於操作。增(zēng)速機(jī)傳動齒輪為人字齒,從電機到壓縮機間聯(lián)軸器為彈性膜片聯軸器,可以考慮用電機磁力來(lái)平衡推力軸承受力。在壓縮機機組找正時,把(bǎ)聯軸器(qì)軸(zhóu)向尺寸調整到Z大(1.7mm),並通過調整使電機的磁力中心線與轉子中心線位置偏離4mm,使電機運行時磁力與軸承受力方向相反,並通過彈(dàn)性膜片聯軸器傳遞,就可相應減少軸承(chéng)受力。找正後,TE218軸承溫度低了(le)3℃,TE201溫度為83℃。
  試運行時,TE218又出現溫度返彈至94℃,檢查發(fā)現瓦塊發黑、軸承座中部有積炭,進一步分析認為是(shì)潤滑油量小,軸(zhóu)承熱量帶(dài)不走造成的(de)。
  二、潤滑油帶走熱量偏小的原因
  (1)油量供(gòng)給不足、油溫(wēn)過高;
  (2)潤(rùn)滑(huá)油變質;
  (3)供油、回油結構不合理。
  根(gēn)據(jù)現場監控(kòng),油壓>300kPa、油溫45℃均正常。對軸(zhóu)承座(zuò)結構進行分析,發現潤滑油從(cóng)軸承座的兩側(cè)供(gòng)給(gěi)推力軸承,但(dàn)軸承並無排放點,形成死區,熱(rè)量無法帶走,因此產生積(jī)炭。為此在軸承座中部兩側鑽兩孔(kǒng),在軸承壓蓋上靠近兩孔處(chù)對外開兩半槽增加排放點。改後推力(lì)軸承工作溫度達到正常。
  ET218軸承改變回油後的潤滑供油量將增加(jiā),會造成其它軸承供油量減小。因此(cǐ)必須把ET218軸承分配點的(de)油壓由280kPa調(diào)整至250kPa;其它(tā)軸承分(fèn)配點的油壓不(bú)變。
  參考文獻:
  [1]機(jī)械設計手冊編委會.機械設計手冊第三卷[K].北京:機(jī)械工業出版社出(chū)版,2004.

來源:《中國設備工程》2007年第7期(qī)
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