一、問題及原因

　　【壓縮機(jī)網(wǎng)】1．問題

　　為冶煉工藝供風(fēng)用的壓縮機(jī)，流量285m3/min，壓力444kPa，轉(zhuǎn)速11250r/min，功率1125kW。該機(jī)TE218測點(diǎn)推力軸承采用線支承可傾瓦結(jié)構(gòu)，運(yùn)行油溫為45℃時(shí)，軸承溫度達(dá)98℃，接近報(bào)警值（100℃）。為保證設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)，將運(yùn)行油溫調(diào)整為40℃，推力軸承運(yùn)行溫度降為93℃。設(shè)備運(yùn)行半年后，推力軸承溫度開始上升，并超過報(bào)警溫度值，設(shè)備自動停車。為正常生產(chǎn)，解除壓縮機(jī)的系統(tǒng)聯(lián)鎖，壓縮機(jī)推力軸承一直在超過報(bào)警溫度值上運(yùn)行，大修時(shí)對壓縮機(jī)解體檢修，發(fā)現(xiàn)推力軸承粘燒，并且推力盤表面嚴(yán)重劃傷，推力軸承損壞無法使用。檢修研磨推力盤和更換推力軸承和平衡鼓氣封后，設(shè)備能運(yùn)行，但沒過三個(gè)月推力軸承溫度仍超過報(bào)警值。

　　2．推力軸承發(fā)熱原因

　　推力盤面光潔度不夠；軸承面線速度過高；軸承受力過大大修時(shí)發(fā)現(xiàn)推力盤損傷，雖經(jīng)過修復(fù)但達(dá)不到原設(shè)備上的要求，再者壓縮機(jī)試車時(shí)推力軸承溫度就一直很高，而當(dāng)時(shí)的推力盤面并無損傷。因此，軸承過熱主要原因，應(yīng)是軸承受力過大所致。

　　根據(jù)對壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn)，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子是由四個(gè)葉輪和平衡串聯(lián)在主軸上，并在機(jī)殼上有一個(gè)平衡轂氣室，TE218測點(diǎn)的推力軸承在軸承盒末端，而和它緊鄰的在同一軸承盒內(nèi)的TE201測點(diǎn)的推力軸承為81℃，說明平衡轂平衡力小于四個(gè)葉輪產(chǎn)生軸向力，這有可能是平衡轂上的氣封間隙大漏氣而造成平衡轂前后壓差減小，降低了平衡力。更換氣封后，TE218測點(diǎn)溫度不再土升，保持在98~99℃，和試車時(shí)一樣，但仍然接近100℃的報(bào)警值，說明軸承受力偏大。

　　3．回油結(jié)構(gòu)不合理

　　檢查供油、回油結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)潤滑油從軸承座的兩側(cè)進(jìn)入，靠推力盤旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力沿瓦塊表面甩向外圓，給推力軸承和推力盤提供潤滑和冷卻。但推力軸承和推力盤處的軸承座并無排放點(diǎn)，大量潤滑油又沿軸從內(nèi)向外排出，在推力軸承和推力盤處的潤滑油形成內(nèi)循環(huán)死區(qū)，其間推力軸承和推力盤所產(chǎn)生的熱量無法全部帶走，因此產(chǎn)生熱積累形成積炭，粘浮在推力軸承和推力盤上，使推力軸承溫度升高。
 

　　二、故障處理方法

　　1．增大平衡力減小軸承受力

　　要增大平衡力最直接的方法是加大平衡轂的直徑，但改造難度非常大，成本也高。經(jīng)研究，把平衡轂后氣室壓力降低成負(fù)壓，使平衡轂前后壓差增大來提高平衡力。在平衡轂后氣室蝸殼處鉆眼用內(nèi)徑65mm管道連通至壓縮機(jī)一級進(jìn)氣日，使平衡氣室與一級進(jìn)氣口相通形成負(fù)壓，相應(yīng)地增加平衡轂前后壓差，增大了平衡力，推力軸承受力減小經(jīng)測試，在運(yùn)行油溫45℃時(shí)，TE218測點(diǎn)推力軸承溫度在93℃，TE201測點(diǎn)推力軸承溫度為81℃。

　　2．利用電機(jī)磁力線不重合來減少軸承受力

　　雖然平衡管解決了部分平衡力，但要達(dá)到完個(gè)平衡，還需增加真空系統(tǒng)，這要在壓縮機(jī)上增加設(shè)備，不便于操作。在壓縮機(jī)機(jī)組找正時(shí)，有意地把聯(lián)軸器軸向長度尺寸調(diào)整到允許的最大尺寸，壓縮機(jī)與增速機(jī)間聯(lián)軸器軸向間隙尺寸調(diào)整到上限值1.7mm，把電機(jī)的磁力中心線與轉(zhuǎn)子中心線位置偏離4mm，使電機(jī)運(yùn)行時(shí)磁力與軸承受力方向相反，并通過彈性膜片聯(lián)軸器傳遞，減少了軸承受力。找正后試運(yùn)行，TE218測點(diǎn)軸承溫度降低為90℃，TE201測點(diǎn)推力軸承溫度為83℃，軸承受力基本達(dá)到平衡。

　　但長期運(yùn)行后，兩推力軸承溫度都有不同程度升高，TE218處為93℃，TE201處為84℃。大修拆檢壓縮機(jī)推力軸承，發(fā)現(xiàn)軸承瓦塊發(fā)黑，推力盤和軸承座中部有發(fā)黃、發(fā)黑的積炭現(xiàn)象，需進(jìn)一步分析。

　　3．改進(jìn)回油結(jié)構(gòu)

　　在軸承座中部兩側(cè)鉆兩孔，且在靠近兩孔處的軸承壓蓋上對外分別開兩個(gè)半圓槽，以增加排放點(diǎn)，使死區(qū)的潤滑油從軸承座中部的兩個(gè)側(cè)孔，通過軸承壓蓋上兩半圓排油槽排放和循環(huán)，提高軸承和推力盤冷卻效果。

　　經(jīng)運(yùn)行，在正常運(yùn)行油溫45℃時(shí)，TE218測點(diǎn)推力軸承溫度在86℃，TE201測點(diǎn)推力軸承溫度80℃，不再有升高現(xiàn)象，同時(shí)積炭現(xiàn)象減少。

 

　　三、注意事項(xiàng)

　　改變回油結(jié)構(gòu)后，由于推力軸承處供、回油系統(tǒng)阻力變小，供油量增加，使其他軸承供油量減小，溫度升高因此，必須重新調(diào)整各分配點(diǎn)的油壓，特別是適當(dāng)調(diào)整推力軸承的供油量。把推力軸承分配點(diǎn)的油爪由280kPa調(diào)整為250kPa，保證其他軸承分配點(diǎn)的油壓在設(shè)計(jì)值上，最終使TE218測點(diǎn)推力軸承的溫度穩(wěn)定在87℃。經(jīng)過兩年運(yùn)行，TE218測點(diǎn)推力軸承的溫度穩(wěn)定，壓縮機(jī)組安全運(yùn)行。

來源：德國FAG軸承