差速離心分離機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)問題分析與解決

張愛民，馬云蛟

（1.中國(guó)石油吉林石化公司化肥廠，吉林吉林 132021；2.黑龍江省農(nóng)機(jī)維修研究所，黑龍江哈爾濱 150501）

1 問題的產(chǎn)生

QDM-2型差速式離心分離機(jī)螺旋轉(zhuǎn)子的螺旋部分，由于分離介質(zhì)硫代硫酸鈉的強(qiáng)烈腐蝕作用導(dǎo)致螺旋部分磨損腐蝕嚴(yán)重，必須進(jìn)行修復(fù)。離心分離機(jī)轉(zhuǎn)子見圖1。上部分為離心分離機(jī)的總裝配后的狀態(tài)；圖下部分是離心分離機(jī)內(nèi)部的螺旋轉(zhuǎn)子，可以與外殼體分別以各自的工作轉(zhuǎn)速獨(dú)自運(yùn)轉(zhuǎn)，二者轉(zhuǎn)向相同。外殼體工作轉(zhuǎn)速2800 r/min，螺旋轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速2200 r/min。圖1中箭頭所指方向?yàn)檩S承位置。

轉(zhuǎn)子經(jīng)過特殊的防腐材料修復(fù)后，分別對(duì)其外殼體和螺桿進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試。當(dāng)精度等級(jí)為G6.3時(shí)，許用不平衡量分別為5.33 g和3.3 g。測(cè)試后最終確認(rèn)，許用不平衡量分別為2.3 g和2.0 g時(shí)，轉(zhuǎn)子滿足動(dòng)平衡要求。但是回裝到設(shè)備上試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子出現(xiàn)了嚴(yán)重的振動(dòng)問題。

2 轉(zhuǎn)子狀態(tài)檢測(cè)分析

圖1 離心分離機(jī)總成及內(nèi)部轉(zhuǎn)子

首先對(duì)轉(zhuǎn)子的基準(zhǔn)位軸承軸頸進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)軸承頸的尺寸公差以及表面粗糙度符合技術(shù)要求。然后對(duì)轉(zhuǎn)子外殼體、螺桿進(jìn)行跳動(dòng)檢測(cè)。對(duì)于轉(zhuǎn)子外殼體，在以軸承位置A，B為基準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于所測(cè)得的數(shù)據(jù)經(jīng)過分析后認(rèn)為可以接受（圖2）。但是，對(duì)于轉(zhuǎn)子的螺桿部分，同樣以軸承位置A，B為基準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)螺桿輸出端3個(gè)軸承位置跳動(dòng)超差，達(dá)到0.25 mm（圖3）。圖中，上下圓跳動(dòng)值為腐蝕轉(zhuǎn)子修復(fù)前后的數(shù)值。

3 螺桿修復(fù)方案

經(jīng)過技術(shù)分析，認(rèn)為同軸度超差是導(dǎo)致螺旋轉(zhuǎn)子振動(dòng)的主要原因。

圖2 外殼體跳動(dòng)檢測(cè)

圖3 螺桿跳動(dòng)檢測(cè)

解決方案：分離機(jī)外殼體差速器對(duì)側(cè)基準(zhǔn)B所對(duì)應(yīng)的端蓋，既是外殼體的支撐位，又是螺桿的支撐位，所以依據(jù)端蓋支撐位的長(zhǎng)度加工了1根假軸，將假軸的一端裝進(jìn)螺桿的軸承孔。所加工的假軸基準(zhǔn)B，C所對(duì)應(yīng)的位置，必須保證一次加工完成且同軸度≤0.01 mm。

以A，B位置為基準(zhǔn)，C軸承位通過壓力校直。校正前同軸度偏差0.30 mm，校正后同軸度偏差0.02 mm。C位置安裝軸承后能夠保證螺旋轉(zhuǎn)子和外殼的同軸度偏差（圖4）。

圖4 螺桿的校直

4 結(jié)語(yǔ)

修復(fù)后分離機(jī)回裝到設(shè)備，運(yùn)轉(zhuǎn)正常，未出現(xiàn)振動(dòng)問題。從本次故障處理過程可以看出，螺桿軸承位置的同軸度超差是導(dǎo)致振動(dòng)超差的直接原因，轉(zhuǎn)子修復(fù)后分離機(jī)的外殼體與螺桿必須分別做動(dòng)平衡測(cè)試。