2D型往復(fù)式壓縮機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)優(yōu)化

郭 振

一、問(wèn)題與原因

航天爐（HT-L）粉煤加壓裝置低溫甲醇洗崗位使用2D型往復(fù)式壓縮機(jī)，布局為二列二級(jí)臥式對(duì)稱(chēng)平衡型。該機(jī)初期運(yùn)行的一個(gè)月中就出現(xiàn)故障兩次，發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑油系統(tǒng)設(shè)備裝置設(shè)計(jì)不合理，以及油冷卻器換熱效果不好引起油溫高等問(wèn)題。特別是軸承、襯套易磨損，曾出現(xiàn)十字頭銷(xiāo)堵油片裂紋跑油，襯套因斷油而抱軸磨損燒毀。

分析原因，主要有十字頭銷(xiāo)堵油片裝置設(shè)計(jì)不合理，十字頭銷(xiāo)定位裝置存在潛在隱患。十字頭襯套結(jié)構(gòu)不完善，油路分布不均勻，襯套潤(rùn)滑不良。主軸承（滾子軸承）潤(rùn)滑方式欠佳，軸承響聲大，使用壽命短。油冷卻器換熱效果不好，油溫高。

二、改進(jìn)措施

1.改進(jìn)壓縮機(jī)十字頭銷(xiāo)

十字頭銷(xiāo)兩端油孔封蓋1.5mm厚，材料是Q235薄鋼片，焊接在十字頭銷(xiāo)兩側(cè)的端面（圖1下半部分）。由于鋼片薄，運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中易造成開(kāi)裂漏油，以致造成油壓低而聯(lián)鎖跳車(chē)，嚴(yán)重時(shí)造成運(yùn)轉(zhuǎn)部件燒毀。十字頭靠開(kāi)口彈性擋圈外環(huán)定位，由于開(kāi)口擋圈厚度只有2mm，且彈性擋圈多次裝配時(shí)受力拉伸，容易出現(xiàn)疲勞斷裂，從而導(dǎo)致十字頭銷(xiāo)運(yùn)行中從銷(xiāo)孔內(nèi)竄出造成事故。經(jīng)過(guò)分析，決定去除堵油片和開(kāi)口擋圈，選用加厚的堵油鋼板、增加十字頭銷(xiāo)法蘭式壓蓋定位裝置（圖1上半部分）。

（1）選用6mm厚不銹鋼板加工成一個(gè)圓形堵油板代替堵油片，直接焊接在銷(xiāo)孔兩端凹槽內(nèi)。因堵油板厚度合適，并且強(qiáng)度和剛度相對(duì)于堵油片要好，隨后一個(gè)月的試運(yùn)行效果很好，有效解決了銷(xiāo)孔堵油片漏油問(wèn)題。

（2）加工一個(gè)帶凸臺(tái)的法蘭蓋（保證凸臺(tái)的深度和外徑與十字頭銷(xiāo)孔相匹配），在十字頭銷(xiāo)孔端面對(duì)應(yīng)凸臺(tái)法蘭孔位置處加工四個(gè)直徑10mm的螺栓孔，通過(guò)螺栓緊固十字頭銷(xiāo)法蘭壓蓋，同時(shí)做好螺栓防松裝置，可有效保證十字頭銷(xiāo)的定位準(zhǔn)確、可靠。

2.改進(jìn)十字頭襯套潤(rùn)滑油槽結(jié)構(gòu)

在內(nèi)側(cè)環(huán)形油槽的基礎(chǔ)上增加多個(gè)橫向油槽，做到襯套各點(diǎn)潤(rùn)滑分布均勻（圖2）。十字頭襯套的材料為青銅，內(nèi)側(cè)只有一條環(huán)形油槽，中間圓周分布有油孔，潤(rùn)滑油由中間油槽處向襯套兩側(cè)擴(kuò)散，當(dāng)摩擦副間隙過(guò)小或油量供應(yīng)不足時(shí)，導(dǎo)致襯套油槽內(nèi)供油分布不均勻，從而影響油楔形成。在襯套里側(cè)環(huán)形油槽內(nèi)沿內(nèi)圓加工出橫向油槽（油槽不應(yīng)開(kāi)通至襯套端面邊緣外，以免造成漏油），測(cè)得襯套銷(xiāo)孔配合間隙為0.1mm，符合設(shè)備安裝技術(shù)規(guī)范。

3.增加主軸承（滾子軸承）供油管線

連桿大頭瓦、小頭銅套和十字頭滑道為連續(xù)性強(qiáng)制供油，壓縮機(jī)的主軸承廠家設(shè)計(jì)為滾子軸承，潤(rùn)滑方式為拋油圈甩油、飛濺潤(rùn)滑（圖3）。當(dāng)設(shè)備停運(yùn)一段時(shí)間后，軸承會(huì)無(wú)油而干澀，設(shè)備再次開(kāi)機(jī)運(yùn)行時(shí)，必然會(huì)對(duì)軸承造成一定的摩擦。特別是當(dāng)油箱油位較低時(shí)，拋油圈接觸不到油位，將會(huì)造成事故。在曲軸箱蓋上端正對(duì)滾子軸承側(cè)面空隙處，開(kāi)孔后配一根直徑6mm的油管，引致軸承側(cè)面上端，通過(guò)調(diào)節(jié)油路支管上的控制閥門(mén)，引入潤(rùn)滑油對(duì)軸承進(jìn)行強(qiáng)制淋油潤(rùn)滑，同時(shí)保留原甩油、飛濺潤(rùn)滑，使軸承潤(rùn)滑效果大大改善。

4.改善換熱效果

（1）并聯(lián)一臺(tái)油冷卻器，同時(shí)增設(shè)換熱器水路反洗閥（圖4）。廠家設(shè)計(jì)的是一臺(tái)10m2的油冷卻器,因使用的冷卻水為循環(huán)水，易形成碳酸鈣、泥土、雜質(zhì)等污垢，換熱效果不好，常導(dǎo)致油溫較高。在潤(rùn)滑油路上加配一臺(tái)面積為 20m2換熱器，通過(guò)調(diào)節(jié)水路閥門(mén)控制水量來(lái)達(dá)到合理?yè)Q熱效果，同時(shí)可在不停車(chē)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)換熱器的切換清洗。另外對(duì)換熱器的進(jìn)、出冷卻水路加配反沖洗閥門(mén)，通過(guò)定期對(duì)換熱器進(jìn)行反沖洗，及時(shí)排除水路中的污物。

（2）對(duì)滾子軸承增加遠(yuǎn)程溫度測(cè)量裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軸承溫度。原軸承溫度只能顯示在控制柜數(shù)據(jù)顯示器上，操作人員不易觀察。在軸承盒蓋上增加鉑電阻測(cè)溫?cái)?shù)控系統(tǒng)，可通過(guò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)在微機(jī)監(jiān)視盤(pán)上實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。

三、注意事項(xiàng)

（1）當(dāng)切換清洗換熱器時(shí)，一定要先切掉油系統(tǒng)連鎖，防止連鎖跳車(chē)事件的發(fā)生。

（2）改進(jìn)修復(fù)后的十字頭襯套油孔應(yīng)及時(shí)吹凈疏通，避免切削金屬顆粒進(jìn)入摩擦副內(nèi)。及時(shí)清理濾油器濾網(wǎng)，嚴(yán)禁堵塞影響潤(rùn)滑油量。做好油品日常檢查和定期分析，適時(shí)更換潤(rùn)滑油。

（3）加強(qiáng)設(shè)備巡檢，特別是應(yīng)認(rèn)真檢查油位、油質(zhì)、油溫、油壓和摩擦副溫度等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，認(rèn)真做好整改。

四、效果

通過(guò)對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油系統(tǒng)部件的優(yōu)化改進(jìn)，同時(shí)定期對(duì)換熱器的進(jìn)、出水管路進(jìn)行反沖清洗和切換清洗后，潤(rùn)滑油溫度高的現(xiàn)象消除。設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，節(jié)約大量維修費(fèi)用，突發(fā)停車(chē)事故減少。