單軸承電機驅動多列活塞式壓縮機組軸對中技術

陳 亮，孫慶群，陳曉剛，劉長和，蘭 敏

(1.中國石油天然氣第一建設公司，河南洛陽 471023;2.承德石油高等專科學校，河北承德 067000)

1 工程概況

隨著社會對石油化工產品的需求及技術的發(fā)展，單體石油化工裝置的生產能力不斷提高，裝置中應用的機組也越來越大，而對于加氫裝置中應用的活塞式壓縮機組來說，也朝著多列、大功率、大壓縮比方向發(fā)展。本文以加氫裝置中應用的單軸承電機驅動的多列活塞式壓縮機組的軸對中工序為例，并和常規(guī)雙軸承電機驅動機組的軸對中方法進行了對比，分析闡述了單軸承電機驅動的多列活塞式壓縮機組的軸對中工序施工工藝以及多列活塞式壓縮機組采用單軸承電機進行驅動的優(yōu)點。

多列活塞式壓縮機組由于曲軸較長，軸功率較大，因此，必須設計多個主軸承來支撐曲軸。在壓縮機組的安裝過程中，要求必須保證每個主軸承與曲軸主軸頸的接觸面積及接觸角度，因此多列活塞式壓縮機組具有結構復雜、安裝技術難度大、安裝精度要求高等特點。

2 曲臂差

曲臂差是活塞式壓縮機組的一個重要參數，曲臂差過大，會大大縮短曲軸的使用壽命。而對于采用剛性聯軸器的活塞式壓縮機組來說，軸對中偏差超差是影響曲臂差過大的一個重要因素，因此，在活塞式壓縮機組的安裝過程中，對其聯軸器對中精度要求很嚴格。

曲臂差應在壓縮機組曲軸安裝之后、十字頭及大頭瓦安裝后、以及盤車飛輪安裝后各測量一次，曲臂差測量(見圖1)可以使用專用曲臂差表或者外徑千分表來進行。在曲臂差測量時，應測量曲柄位于 0°、90°、180°、270°四個位置的數值［1］，測量值均必須符合廠家技術文件的要求。

3 單軸承電機驅動機組聯軸器對中方法

活塞式壓縮機組的聯軸器一般為剛性直連結構，并且在對中前及對中合格后必須測量確認機組的軸端距。軸端距的確定應同時測量盤車飛輪厚度、調整墊環(huán)厚度，并且應保證軸向定位時，使電機定子與轉子的磁力中心線對正［2］。其軸端距等于盤車飛輪厚度和調整墊環(huán)厚度之和，并且不允許先安裝盤車飛輪再對中。

在以往的施工過程中，大型機組聯軸器對中方法常用的有三種，即:激光對中儀對中、單表法對中及三表法對中，如果條件允許，應優(yōu)先選擇激光對中儀進行對中，次之可以選擇單表法進行對中，但由于活塞式壓縮機組的軸端距較短，也可以選用三表法進行對中。但是，無論采用哪種方法進行機組的軸對中，均會存在一定的誤差和偏差，而活塞式壓縮機組的聯軸器又為剛性直連結構，導致機組曲軸的曲臂差不容易控制，或者運行一段時間后造成曲臂差超差，導致曲軸壽命縮短，因此，常規(guī)雙軸承驅動電機已不能很好地滿足多列活塞式壓縮機組長周期穩(wěn)定運行的要求，在這種情況下，單軸承電機應運而生了。

單軸承電機是指電機聯軸節(jié)側軸承設計為臨時軸承，待壓縮機組對中完畢、灌漿完畢并安裝盤車飛輪后，將臨時軸承拆卸，電機轉子重量由壓縮機組主軸承及電機后軸承支撐。

當多列活塞式壓縮機組采用常規(guī)雙軸承電機進行驅動時，其聯軸器對中工作必須在曲軸箱地腳螺栓孔一次灌漿前、電機底座地腳螺栓孔一次灌漿前、電機底座二次灌漿前各進行一次，并且必須在電機底座二次灌漿前多次檢查測量曲軸的曲臂差，其偏差值不得超過隨機技術文件的要求。

對于單軸承電機驅動機組的軸對中工序，由于驅動電機的后軸承瓦背采用了球形結構，利用此結構可以消除因對中偏差而產生的影響，也就是說，在盤車飛輪安裝后，曲軸和電機轉子將結合成一體，完全擺脫了前軸承的束縛，因此，當多列活塞式壓縮機組采用單軸承電機進行驅動時，其聯軸器初對中可以采用上述三種對中方法的任意一種進行，并且初對中合格后即可以對機組地腳螺栓孔及電機底座地腳螺栓孔同時進行一次灌漿，節(jié)約了施工周期。待地腳螺栓孔灌漿強度達到設計要求，壓縮機本體精找平后，即可以對機組聯軸器進行精對中，合格后可以同時對曲軸箱底座及電機底座進行二次灌漿操作，而不用擔心曲臂差超差。

機組二次灌漿后，準備機組的盤車飛輪及調整墊環(huán)，并按照相關要求進行安裝，聯軸器螺栓要按照力矩要求進行緊固，然后將電機前軸承座予以拆卸。此時，電機轉子和曲軸已經結合為一體，可以通過調節(jié)電機后軸承座下調整墊片的厚度來控制曲軸的曲臂差。

機組曲臂差調整符合廠家技術文件要求后，應按照技術文件的要求測量檢查電機定子與轉子的氣隙以及勵磁機定子與轉子之間的氣隙。如果定子與轉子之間的氣隙值不符合廠家技術文件的規(guī)定，則可以通過調整定子支腿下的調整墊片進行電機及勵磁機氣隙的調整，定子與轉子之間的氣隙在調整時應盡量做到均勻。

綜上所述，多列式活塞壓縮機組采用單軸承電機安裝后，其電機轉子及曲軸已通過盤車飛輪的安裝而結合為一個整體，從而降低了曲軸的曲臂差，延長了壓縮機組平穩(wěn)運行的周期。

4 結束語

近幾年，石油化工裝置中應用的多列活塞式壓縮機組越來越多，如果仍采用常規(guī)雙軸承電機進行驅動，勢必造成安裝困難及不利于機組長周期穩(wěn)定運行。單軸承電機由于比常規(guī)雙軸承電機減少了一個軸承，既節(jié)約了設備的制造成本，又減少了機組運行過程中的摩擦力。因此，單軸承電機必是今后多列活塞式壓縮機組的首選驅動裝置。

［1］HGJ 206－1992.化工機器安裝工程施工及驗收規(guī)范中小型活塞式壓縮機［S］.北京:化學工業(yè)出版社，1992.

［2］HGJ 206－1992.化工機器安裝工程施工及驗收規(guī)范中小型活塞式壓縮機［S］.北京:化學工業(yè)出版社，1992.