【壓縮機網(wǎng)】河南豫光金鉛股份有限公司制氧廠2020年7月份建成投產(chǎn)一套KDONAr-30000/12000/1000型空分裝置，采用分子篩吸附凈化、增壓透平膨脹機制冷、規(guī)整填料上下塔、無氫制氬、氧氮外壓縮流程。為空分裝置提供原料空氣的EIZ100-4型離心壓縮機組，由壓縮機、齒輪箱、電動機及潤滑油系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)等組成。該主機在二樓平臺上從南至北依次布置著壓縮機、齒輪箱、主電機，一樓是潤滑油站。壓縮機是單軸等溫型，四級壓縮三級冷卻，設(shè)計空氣量15400Nm3/h、排氣壓力0.465MPa(G)、主機轉(zhuǎn)速5514r/min、軸功率11924kW，齒輪箱型號GS670-33型，由鄭州機械研究所有限公司生產(chǎn)，為平行軸雙斜齒硬齒面，輸入轉(zhuǎn)速1500r/min、輸出轉(zhuǎn)速5514r/min，額定功率13500kW，在齒輪箱高速軸自由端有一DP22-66AS型電動盤車裝置，由22kW的盤車電機通過減速機、爪型離合器與高速齒輪軸連接，用于開機前整臺機組的電動盤車，盤車電機采用軟啟動器控制啟動；主電機采用上海電機廠T13500-4型同步電機。機組整體布置如下：

　　1、齒輪箱高速軸自由端軸承溫度異常升高

　　齒輪箱高低速轉(zhuǎn)子兩端軸承均為圓瓦，其下瓦側(cè)面上均有兩只預(yù)埋熱電阻用于監(jiān)控軸瓦溫度。該機組自2020年7月份投產(chǎn)，一直存在著高速軸自由端軸承溫度偏高的問題，有時會升高或下降出現(xiàn)突升突降波動，影響了主機的長期穩(wěn)定運行，齒輪箱另外三只軸承的六個溫度均正常平穩(wěn)。齒輪箱軸溫如下表：

　　2021年6月份最高溫度，TIAS3037、TISA3038分別為93.4℃、100.6℃，7月份分別是94.8℃、101.1℃，8月份分別是95.4℃、102.4℃。供油溫度指標(biāo)42+3℃，齒輪箱軸溫≥100℃報警、≥110℃聯(lián)鎖停機。經(jīng)征求廠家意見，將聯(lián)鎖值改到120℃。在軸溫異常期間，通過調(diào)整油溫、齒輪箱進油管壓力、壓縮機負荷等措施，對高速軸自由端軸溫沒有改善。取樣化驗潤滑油，未見異常。

　　2022年這兩個軸溫出現(xiàn)緩升后突降再突升，如2022年9月4日TISA3037 88.3～89.6～80.8～91.1℃；TISA3038 82.4～83.6～78.9～84.1℃。見軸溫趨勢圖1。

　　期間專門停機處理，齒輪箱生產(chǎn)廠家來人檢查，發(fā)現(xiàn)在下瓦上有一小片約∮20大小的局部積碳現(xiàn)象，加大軸瓦進油口和修刮軸瓦工作面。處理后有所改善，但運行不久仍繼續(xù)出現(xiàn)軸溫升高并波動。2023年10月份，該套空分裝置進行三年來的首次大修，壓縮機全部解體、轉(zhuǎn)子返廠檢測。齒輪箱則由廠家施工人員進行開蓋檢查各軸瓦、復(fù)測齒輪嚙合和對中等，未作調(diào)整。同步電機由鄭州上電電機科技發(fā)展有限公司拉回返廠維保。本次大修期間，壓縮機油箱進行三年來的首次潤滑油更換?？辗盅b置大修后于11月16日開機，齒輪箱高速軸自由端軸溫仍是異常突升突降波動，見趨勢圖2。TISA3037是88.6～78.8～93.2、TISA3038是82.0～76.8～83.7℃。如2024年1月份，TISA3037 82.4～95.4、TISA3038 77.8～85.3，除了階梯式的突變，有時出現(xiàn)波形變化，幅度約10℃。

　　2024年6月份又一次專門計劃停機處理前，TISA3037、3038分別達到108℃、97℃，另外的三個軸瓦上六個溫度仍是均穩(wěn)定，不超過75℃。6月24日利用后系統(tǒng)不用氣的機會，臨時停機，檢查高速軸的兩個軸瓦，仍是下瓦局部出現(xiàn)積碳，在預(yù)埋熱電阻的上方附近，說明溫度高屬實。由于時間短，仍是修刮軸瓦面、擴大進油口。開機后高速軸自由端溫度84.6℃、78.6℃，明顯得到改善。但隨著運行，7月份軸溫開始緩升，8月份又開始出現(xiàn)突升突降變化。如TISA3037是99.6～83.9～95.4℃、TISA3038是86.0～78.7～83.7℃。見趨勢圖3。

　　這樣一直運行到9月份，該套空分裝置配合后續(xù)用氣單位進行系統(tǒng)停機一個月時間。這次，為了徹底解決軸溫異常升高突變問題，將齒輪箱整體拆下，拉回鄭州機械研究所有限公司進行全面解體檢查處理：檢查輸入輸出端油封間隙，合格未予更換油封；檢查齒輪箱低速軸和高速軸間隙、過盈；其中低速軸軸承間隙標(biāo)準(zhǔn)0.35-0.45mm，檢查結(jié)果是0.35mm合格，高速軸軸承間隙標(biāo)準(zhǔn)0.38-0.48mm，檢查結(jié)果聯(lián)軸器端軸承間隙0.43mm合格，自由端軸承間隙0.49mm超差0.01mm。由于運行時高速軸聯(lián)軸器端軸承上的兩個軸溫測點均70℃左右且平穩(wěn)，于是將高速軸聯(lián)軸器端軸承更換至自由端，高速軸聯(lián)軸器端則使用新的軸承，重新按照技術(shù)要求進行裝配調(diào)整；檢查齒輪嚙合間隙、接觸面積，其中齒輪接觸面積不足，在高速軸自由端軸瓦下增加調(diào)整銅皮，使嚙合面積達標(biāo)；檢查熱電阻完好。

　　所有組裝工作完成后，在試車平臺上單獨對該齒輪箱由試車電機帶動進行額定轉(zhuǎn)速下空車試機1.5小時，并進行超速實驗（低速軸轉(zhuǎn)速達到1620r/min），試車時最高軸承溫度73℃、軸振動符合驗收標(biāo)準(zhǔn)（軸溫不超過85℃、軸振不超過25um），試車合格。

　　試車記錄如下：進油溫度41℃、油壓0.18～0.19MPa

　　高速軸聯(lián)軸器端軸溫：68.7℃、72.8℃

　　高速軸自由端軸溫：66.8℃、63.2℃

　　低速軸聯(lián)軸器端軸溫：54.4℃

　　低速軸自由端軸溫：51.5℃

　　齒輪箱裝車返回現(xiàn)場后，直接吊裝到二樓平臺基礎(chǔ)底座上，分別與主電機和壓縮機進行連接。

　　3、回裝時齒輪箱盤車裝置出現(xiàn)的問題

　　齒輪箱的盤車裝置為手動嚙合、自動脫開型，只有在爪型離合器處于完成接合狀態(tài)時才允許啟動盤車電機，若爪型離合器未處于完全接合狀態(tài)，則需要先取下電機上方的手輪護罩，再轉(zhuǎn)動盤車電機上方的盤車手輪，同時扳動離合器操作手柄至盤車位置，使離合器到完全接合狀態(tài)，此時操作手柄壓住行程開關(guān)SQ2，使其常開觸點閉合，之后裝好手輪護罩，護罩壓住行程開關(guān)SQ1，使其處于閉合狀態(tài)(兩個行程開關(guān)SQ1、SQ2電氣串聯(lián)在盤車電機的控制回路里），才能啟動盤車電機。在盤車狀態(tài)下，由盤車電機帶動齒輪箱和整個壓縮機組旋轉(zhuǎn)，當(dāng)壓縮機組啟動后，且齒輪箱輸出軸轉(zhuǎn)速大于盤車裝置轉(zhuǎn)速時，爪型離合器自動脫開，操作手柄由彈簧帶動而回彈，行程開關(guān)SQ2動作，切斷盤車裝置電源，盤車裝置電機停止運轉(zhuǎn)。

　　由于要對齒輪箱與主電機、齒輪箱與壓縮機進行對中復(fù)測，采用激光對中儀，各聯(lián)軸器連接，需要將壓縮機北側(cè)軸承上蓋拆下才能掛對中儀鏈條，因此無法開啟油泵，人工根本無法盤動整個機組，需要啟動盤車電機帶動盤車，但不具備啟動條件（油泵運行條件不能滿足）。于是，只有解除聯(lián)鎖來開啟盤車電機，點動盤車電機控制回路中間繼電器的強制按鈕使軟啟動器工作。盤車電機轉(zhuǎn)速1470r/min，輸出轉(zhuǎn)速66r/min，當(dāng)按下中間繼電器的強制按鈕進行點動使盤車電機轉(zhuǎn)動后，壓縮機主軸轉(zhuǎn)動超過90度，無法精準(zhǔn)控制激光對中儀的位置，在數(shù)次點動調(diào)試中，由于機旁柜內(nèi)中間繼電器強制按鈕點動人員與齒輪箱盤車裝置離合器操作手柄人員口令配合未能協(xié)調(diào)一致，在離合器操作手柄未扳動到位壓住行程開關(guān)SQ2、離合器尚未到完全接合狀態(tài)時，點動了盤車電機，使得盤車減速機齒輪發(fā)生沖擊，減速機箱內(nèi)齒輪掉塊損壞，無法再盤車，對中復(fù)測工作中斷，于是臨時購置更換新的減速機。這次，接一臨時22kW變頻器控制盤車電機，操作手柄扳動到位，盤動電機上方的手輪使離合器處于接合狀態(tài)，給定2.7HZ，盤車電機運行轉(zhuǎn)速80r/min，輸出軸轉(zhuǎn)速3.6r/min。使得壓縮機盤車能夠得到精準(zhǔn)控制，對中儀能到指定位置，完成了復(fù)測對中工作，對中結(jié)果如下表：

　　由于最初安裝是從齒輪箱開始，即齒輪箱安裝好以后，再安裝壓縮機和主電機。在安裝和調(diào)整過程中盡可能不改變齒輪箱位置。因此以齒輪箱為基準(zhǔn)，分別與壓縮機和主電機對中，進行調(diào)整。但機組2023年維保后運行近一年時間，本次現(xiàn)場已經(jīng)不再拆卸維保壓縮機和電機，且因調(diào)整工裝的制作因素，現(xiàn)場暫時無法進行對中調(diào)整，商議后決定維持現(xiàn)狀，對中不做調(diào)整。

　　4、開機后效果

　　2024年9月27日空分系統(tǒng)按計劃進行開機。空壓機運行后，齒輪箱高速軸自由端軸溫下降，聯(lián)軸器端軸溫最高85℃，截至目前已連續(xù)運行三個月時間，趨勢上各溫度基本平穩(wěn)，數(shù)值如下表：

　　至此，齒輪箱軸承溫度偏高波動問題得到解決，為壓縮機組的平穩(wěn)運行提供了保障。

　　5、建議

　　5.1軸瓦溫度≤85℃時，采用礦物油作為基礎(chǔ)油的潤滑油可以在較長時間內(nèi)保障潤滑效果；軸瓦溫度≥60℃時每升高10℃礦物油老化速度將升高1倍，積炭速度亦會成倍增加；軸瓦溫度≥85℃，尤其軸瓦溫度≥95℃時，最好選用純合成油作為基礎(chǔ)油的潤滑油或者縮短潤滑油更換周期。運行中按照設(shè)備使用說明書要求控制好油壓、油溫等指標(biāo)。

　　5.2當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)疑難故障時，最好邀請原生產(chǎn)廠進行處理，由于現(xiàn)場檢修施工場地、工裝等條件有限，最好返廠解決并在工廠試機。壓縮機組大修維保時，配套的齒輪箱、電機要同時進行，這樣在聯(lián)合對中調(diào)整時能夠得到最佳效果，避免不同步的維保帶來的部機對中不容易調(diào)整的問題。空壓機屬于高速旋轉(zhuǎn)機械，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝要求高，是空分裝置的最為關(guān)鍵設(shè)備之一，需從操作、運行維護、定期拆檢等各方面做好，以利保證空壓機的安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)運行。