軸瓦壓緊力測量方法的比較

何江峰，韓利兵，朱海琴

（河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司 氣體廠，河北邯鄲 056015）

1 引言

為了防止軸瓦在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)生轉(zhuǎn)動或者軸向移動，壓縮機(jī)的軸瓦在安裝時要求有一定的壓緊力(瓦背過盈)，其主要作用是為了確保瓦背與瓦座有足夠的貼緊力，以防止在機(jī)組運(yùn)行時主軸轉(zhuǎn)動和不斷振動過程中兩者產(chǎn)生相對位移而損壞軸承，造成機(jī)器運(yùn)行不穩(wěn)、振動增大甚至造成毀壞轉(zhuǎn)子等重大設(shè)備事故。因此軸瓦壓緊力要求在合適的范圍內(nèi)，如果過盈量太小會造成松動，如果過盈量太大則會使軸瓦變形。

邯鋼氣體廠3TYC90 型氮?dú)馔钙綁嚎s機(jī)是應(yīng)用于7#制氧機(jī)污氮?dú)饣厥盏臍怏w壓縮設(shè)備，2012 年5 月開始現(xiàn)場安裝，本機(jī)組為整體齒輪型離心式壓縮機(jī)，轉(zhuǎn)子及大齒輪軸水平方向平行布置，壓縮機(jī)葉輪懸臂布置在轉(zhuǎn)子兩端，采用三級等溫壓縮。大齒輪軸支承軸承采用剖分式圓柱軸承，兩根高速轉(zhuǎn)子支承軸承采用可傾瓦軸承，葉輪的軸向力通過各高速轉(zhuǎn)子上的止推環(huán)傳遞給大齒輪軸，由支承大齒輪軸的止推軸承來承擔(dān)，軸承體采用低碳鋼制造，其軸襯為巴氏合金，測量軸瓦的壓緊力時，發(fā)現(xiàn)高速小齒輪軸瓦壓緊力與在出廠前安裝試車時的值有較大的差異。

2 設(shè)計(jì)安裝值

3TYC90 型氮?dú)馔钙綁嚎s機(jī)設(shè)計(jì)安裝值見表1。

表1 3TYC90 型氮?dú)馔钙綁嚎s機(jī)設(shè)計(jì)安裝值 /mm

設(shè)備出廠前按照表1的數(shù)值(用壓鉛方法測) 進(jìn)行了安裝裝配，在廠家試車情況良好，各級振動、瓦溫等參數(shù)正常。

3 瓦背過盈常用的測量方法與數(shù)值

圖1 軸瓦、瓦蓋示意圖

3.1 常用測量瓦背過盈的方法

（1）壓鉛法

如圖1所示，假如在自由狀態(tài)下軸瓦頂部A 點(diǎn)與瓦蓋緊緊貼上后，在瓦蓋的上下對口結(jié)合面B、C 處有0.05mm的間隙，那么，當(dāng)B、C 處被壓緊后瓦蓋與軸瓦緊抱，瓦蓋與軸瓦就有0.05mm的過盈。測量瓦背過盈一般可采用壓鉛法，把軟鉛絲（φ0.30mm）放在軸承體上；把軟鉛絲（φ0.30mm）放在軸承壓蓋下面；緊固軸承壓蓋；測量A、B、C的厚度，取其差值（與最大壓緊力相應(yīng)）作為參考值。測得三處的值a、b、c，即可得到瓦背過盈：δ=（b+c）/2-a。

（2）直接測量法

直接測量法就是用量具測量軸瓦殼外徑和軸承座內(nèi)孔徑，兩徑之差就是瓦背過盈或間隙。這種方法受量具和測量者的影響較大，和實(shí)際值容易有偏差，一般不采用。

3.2 施工中測量方法與數(shù)值

表2 測量值/mm

（1）第一次測量

在A、B、C 三處各放上φ0.5mm的鉛絲，蓋上瓦蓋后緊固螺栓，把緊后拆開，測得三處鉛絲的厚度a、b、c，然后得出瓦背過盈δ。經(jīng)三次測量，結(jié)果過盈值和原設(shè)計(jì)值不一致，見表2。

（2）第二次測量

在上下瓦蓋對口兩個結(jié)合面B、C 處各墊了厚度b=c=0.20mm的銅皮，在軸瓦頂部與瓦蓋之間A 點(diǎn)處放上φ0.5mm的鉛絲，將瓦蓋壓緊后測得A 處鉛絲厚度為a=0.18mm，得出瓦背過盈為：δ=（b+c）/2-a=（0.20+0.20）/2-0.18=0.02mm，測量結(jié)果有過盈。這顯然與該壓縮機(jī)在出廠前的裝配過盈值（0.01～0.03mm）一致，且多次重復(fù)測量結(jié)果基本相同。

4 兩種測量方法比較與原因分析

兩種看似類似的方法，結(jié)果卻不一樣,我們進(jìn)行了分析,可能是有下面幾個原因:

（1）鉛絲選擇不合適：按照要求應(yīng)該選擇φ0.30mm鉛絲，實(shí)際選用的是φ0.5mm的鉛絲。問題可能出在測量用鉛絲的直徑和其變形延展極限。測量軸瓦過盈和測量軸瓦頂間隙一樣，同樣要求鉛絲直徑為1.5～2倍測量值，這是因?yàn)橐欢ㄒ?guī)格的鉛絲有其變形延展的極限。軸承壓蓋下部放置鉛絲，粗的鉛絲受壓蓋螺栓的壓力影響更大。這是可能造成不一致的原因之一。

（2）采用第一種方法測量時，B、C 處只在螺栓內(nèi)側(cè)放置鉛絲，而沒有在壓蓋螺栓外側(cè)布置，造成壓蓋與軸承座下部接觸不實(shí)、不均勻；再有擰緊螺栓時力量過大且分布不均勻，測得鉛絲的厚度不是真實(shí)的數(shù)據(jù)。φ0.5mm的鉛絲，其變形的極限值λ 約為0.11mm，而B、C 兩點(diǎn)的數(shù)據(jù)是0.11mm 左右，達(dá)到鉛絲其變形延展的極限，分析這可能是造成上述現(xiàn)象的主要原因。

（3）如在A、B、C 三點(diǎn)都用鉛絲時，B、C 處在螺栓內(nèi)側(cè)、外側(cè)均勻放置鉛絲，擰緊螺栓的力量均勻，適中壓緊力只要保證三處的鉛絲都受力適度,被壓扁即可，如果壓緊力太大，使B、C 兩處的鉛絲壓至其0.11mm 左右，而得到錯誤的結(jié)果。

針對以上分析，我們在壓蓋下均勻布置鉛絲,確保接觸均勻，適中壓緊力只要保證三處的鉛絲都受力為好，進(jìn)行驗(yàn)證，復(fù)測結(jié)果為壓緊力0.02mm，與第二次測量結(jié)果一致。

5 結(jié)語

用壓鉛方法測量軸瓦壓緊力時，必須注意所使用鉛絲的直徑為1.5～2倍測量值；應(yīng)注意其變形延展極限，保證在測量時鉛絲不被壓至其變形的極限值；適度的壓緊力，只要保證三處的鉛絲都受力即可，否則會導(dǎo)致錯誤的結(jié)果。

［1］王書敏.離心式壓縮機(jī)技術(shù)問答［M］.北京：中國石化出版社，1995.

［2］蘇軍生.化工機(jī)械維修壓縮機(jī).風(fēng)機(jī).離心機(jī)分冊［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.