高壓加氫尾端軸位移改造

高云云 郭瑞博

摘要：一套高壓加氫高壓泵是裝置的關(guān)鍵機泵，它的穩(wěn)定運行直接關(guān)系到裝置的生產(chǎn)平穩(wěn)。該泵自運行以來，一直未安裝軸位移探頭，存在無法及時監(jiān)測機泵運行狀況。通過對泵軸的分析，采用對推理盤背冒進行改造，提出安裝軸位移探頭的合適方案，并進行投用，投用后滿足需求，保證關(guān)鍵機泵的運行狀態(tài)監(jiān)測。

關(guān)鍵詞：推力盤背冒 ?軸位移改造

大型旋轉(zhuǎn)機械一旦出現(xiàn)故障就會導致很嚴重的后果。為了保證大型旋轉(zhuǎn)機械能安全的生產(chǎn)和穩(wěn)定的運行，軸振、位移、轉(zhuǎn)速的精確監(jiān)測是判斷運轉(zhuǎn)狀態(tài)正常與否的關(guān)鍵[1]。

1 ?軸位移

軸向位移的監(jiān)測的目的是防止轉(zhuǎn)軸與軸承間在相對高速旋轉(zhuǎn)的情況下，由于高速摩擦而引起嚴重的事故。軸位移產(chǎn)生的主要原因就是軸向推力過大引起的[1]。

2 ?機泵簡介

高壓加氫裝置高壓進料泵是高壓加氫裝置反應系統(tǒng)重要設(shè)備之一，高壓進料泵生產(chǎn)廠家為日本荏原泵業(yè)，型號為3IJ-14ST，臥式筒形多級離心泵，該泵采用十級葉輪，同向安裝，軸向力依靠平衡鼓進行平衡。該泵的參數(shù)見下表：

由于該泵的葉輪級數(shù)多，出口壓力高，轉(zhuǎn)速高，所以需要實時數(shù)據(jù)監(jiān)測來確保該泵正常運行。該泵生產(chǎn)時間是1999年6月，未安裝軸位移監(jiān)測探頭，導致在運行中無法有效監(jiān)測泵的位移變化。

該泵采用雙支撐結(jié)構(gòu)，泵軸結(jié)構(gòu)見下圖1，它主要結(jié)構(gòu)是兩端是支撐軸承安裝部位，葉輪位于泵軸中間，前端是聯(lián)軸器，與驅(qū)動裝置相連接，尾端設(shè)有平衡盤，用于平衡剩余軸向。

力。

3 ?解決方案

為了增加軸位移探頭，需要在轉(zhuǎn)子上安裝軸位移探頭對應的圓板，才能實現(xiàn)轉(zhuǎn)動部件轉(zhuǎn)軸和靜止部件（軸位移探頭）軸向位移量的監(jiān)測?？紤]該泵軸的結(jié)構(gòu)，分析是有兩個方案：一是在泵軸加工螺紋，安裝軸位移探頭對應的圓板;二是改造推力盤背冒，讓它既承擔緊固推力盤，又承擔安裝軸位移探頭對應的圓板。

方案一因為需要車修泵軸，考慮該泵泵軸長度為2347mm，而且泵軸的最大直徑只有65mm，尾端直徑28mm，加工難度大，且加工能力有限，無法滿足條件而且容易在加工過程中造成泵軸彎曲，引起泵軸跳動超過標準（≤0.03mm）要求引起該泵泵軸報廢。

方案二需要保證軸位移探頭對應的圓板滿足端面跳動過大，又使其在運轉(zhuǎn)過程中禁止松脫，因此改造背冒與軸位移對應圓板的連接方式很重要，根據(jù)機械聯(lián)接中遵循的原則及安裝與連接精度要求，本次采用螺紋連接。為了使其圓板在運轉(zhuǎn)工程中不致松脫，螺紋采用與運轉(zhuǎn)方向一致的螺紋旋向，這些需求機械加工可以實現(xiàn)，完全滿足設(shè)計需要，因此采用方案二進行軸位移改造。

為提高軸位移顯示精度，在背冒上增加四個固定泵軸的頂絲孔，在安裝過程中通過緊固頂絲來提高背冒中心與泵軸的平行度，提高軸位移對應圓板的垂直度，從而提高探頭的顯示精度。同時安裝軸位移對應圓板增大軸承箱的內(nèi)部空間，將使得潤滑油的入口壓力降低。而推力軸瓦需要潤滑油潤滑，必須保證一定的潤滑油壓力和流量。根據(jù)相關(guān)實驗，減小入口壓力，最小油膜厚度、最高壓力、最高溫度不變，流量減小了40%[2]。由于潤滑油流量減小，則潤滑油能帶走的熱量明顯減少，潤滑油工作性能變差。因此，為保證入口壓力，需要增加潤滑油擋油設(shè)計，保證潤滑油入口壓力。潤滑油擋油見下圖3。

原有的推力盤背冒結(jié)構(gòu)為內(nèi)環(huán)面是普通公制緊固螺紋，外環(huán)面上是為了緊固推力盤而加工的溝槽，保證推力盤的定位位置。改造后的背冒結(jié)構(gòu)見下圖2。

4 ?結(jié)論

經(jīng)過現(xiàn)場安裝及實際運行，改造后的軸位移探頭滿足現(xiàn)場實際需要，及時有效監(jiān)測泵的位移變化，保護了設(shè)備的安全。

參考文獻

[1]夏玉林，振動、位移及轉(zhuǎn)速校驗分析儀的設(shè)計與實現(xiàn)[D].上海：上海交通大學，2014年6月

[2]陳康等，合成滑動軸承油槽結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計.船舶工程，2019，41，236-242

[作者簡介]高云云，女，1989年06月出生，西安石油大學機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)，學士，新疆廣陸能源科技股份有限公司