<table id="lfgsu"></table>

    <pre id="lfgsu"></pre>
  1. <pre id="lfgsu"><ol id="lfgsu"></ol></pre><object id="lfgsu"></object>
    壓縮機網(wǎng) >雜志精華>正文

    螺桿空壓機全壽命周期可靠性評估研究

      【壓縮機網(wǎng)1.概述

      為降低全壽命周期成本,優(yōu)化產(chǎn)品設計,提高機車(chē)可用率,選取運行里程在30萬(wàn)公里以上的和諧電力機車(chē)空壓機,按照鐵路行業(yè)機車(chē)、動(dòng)車(chē)組用空氣壓縮機組試驗方法 [1]進(jìn)行性能測試,通過(guò)測試數據分析,研究空壓機的可靠性能。

      2.試驗基本情況

      在中車(chē)株洲電力機車(chē)有限公司的協(xié)助下,選取待檢修的HXD1型電力機車(chē)6臺空氣壓縮機,主要信息如表1所示,其中4臺空壓機出廠(chǎng)約14年,1臺空壓機出廠(chǎng)約13年,一臺空壓機出廠(chǎng)約8年,如表1。

      2.1.空壓機結構和技術(shù)說(shuō)明

      TSA-230AD型空壓機屬于噴油雙螺桿空氣冷卻式壓縮機,主要由:驅動(dòng)裝置(電機)、壓縮裝置(壓縮機體)和冷卻裝置(冷卻器)三個(gè)主要部件構成。采用聯(lián)軸器直聯(lián)傳動(dòng),帶動(dòng)主機轉動(dòng)進(jìn)行空氣壓縮,通過(guò)噴油對主機內的壓縮空氣進(jìn)行冷卻和密封,主機排出的空氣和油混合氣體經(jīng)過(guò)粗、精兩道分離,將壓縮空氣中的油分離出來(lái),最后得到潔凈的壓縮空氣[4]。

    21.JPG

      3.試驗測試情況

      隨機選取HXD1機車(chē)在線(xiàn)運行超過(guò)230萬(wàn)公里的6臺空壓機,按照螺桿空氣壓縮機全壽命周期驗證試驗試驗要求,根據機車(chē)、動(dòng)車(chē)組用空氣壓縮機組試驗方法[1]進(jìn)行驗證試驗,判定其是否滿(mǎn)足機車(chē)、動(dòng)車(chē)組用空氣壓縮機組技術(shù)條件標準的相關(guān)要求。

      4.試驗結果分析

      4.1.外觀(guān)及拆解檢查

      4.1.1.整機外觀(guān)

      TSA-230AD空壓機外觀(guān)存在大量灰塵,但無(wú)零部件缺失,無(wú)明顯損壞,未發(fā)現明顯漏油、漏氣現象。

      4.1.2.潤滑油

      正常狀態(tài)下的潤滑油,隨著(zhù)機組的運行,顏色會(huì )從初始的淡黃色變?yōu)辄S色,機組運行時(shí)間越長(cháng),黃色越深并漸漸變?yōu)榧t棕色。正常狀態(tài)下的潤滑油,無(wú)論顏色的深淺,都應該是清澈透明的,不應出現乳濁液狀態(tài)。

    24.JPG

      潤滑油作為噴油式螺桿空氣壓縮機最主要部件之一。在機頭轉子嚙合時(shí),潤滑油由噴油孔進(jìn)入螺桿副之間,潤滑油包裹壓縮空氣通過(guò)螺桿型線(xiàn)間孔隙逐漸壓縮,不僅起到潤滑作用,而且具有密封、冷卻、降低噪音和振動(dòng)的效果。同時(shí)在溫控的控制下,通過(guò)調解進(jìn)入冷卻器內部油量,可以使機組運行溫度始終處于最佳工作溫度范圍內。

      而被測空壓機內部潤滑油成墨汁顏色,并且渾濁,這將導致潤滑油的潤滑性、密封性、冷卻性能的降低,有可能導致空壓機機頭轉子的異常磨損,從而導致容積流量[3]降低、排氣溫度升高、機械振動(dòng)烈度加劇、噪聲增加等問(wèn)題。

      4.1.3.冷卻器

      經(jīng)過(guò)拆解檢查清洗,冷卻器表面附著(zhù)有大量灰塵,內部微小通道有較多雜物。而冷卻器作為空壓機冷卻系統中的核心部件,其內部管路堵塞或者冷卻表面減小,將直接影響空壓機的冷卻器效果,可導致空壓機工作溫度偏高,機組在較高的環(huán)境溫度下運行存在空壓機發(fā)生高溫保護而停機的風(fēng)險。

    25.JPG

      4.1.4.空氣過(guò)濾器

      空氣過(guò)濾器是通過(guò)多孔過(guò)濾材料的作用從氣固兩相流中捕集粉塵,并使氣體得以?xún)艋脑O備。 它把含塵量低的空氣凈化處理后送入空壓機,以保證機組內潤滑油的潔凈度。通過(guò)拆解被測空壓機,空氣過(guò)濾器內殼附著(zhù)有大量的灰塵,過(guò)濾器芯和安全濾芯容灰量已接近飽和。

    26.JPG

    27.JPG

      4.1.5.電機

      電機作為空壓機的動(dòng)力部件,通過(guò)電機軸帶動(dòng)空壓機進(jìn)行工作,由拆解檢查可知。電機軸前后端蓋處已經(jīng)聚集了大量灰塵,不僅影響轉矩而且對電機散熱存在一定的影響。

      4.1.6.軸承

      電機軸承和機頭軸承表面存在較多油泥和雜質(zhì),這些異物進(jìn)入軸承內部,將會(huì )影響軸承轉動(dòng),并導致軸承磨損,可導致機組異常噪音或者振動(dòng),嚴重時(shí)會(huì )發(fā)生軸承跑圈或者軸承卡死。

      4.2. 容積流量[3]

      空壓機出廠(chǎng)時(shí)的額定容積流量[3]為3.0m3/min,而被測的6臺空壓機的實(shí)際容積流量[3]都發(fā)生了不同程度的衰減,其中3臺機組(圖11紅色直方圖)低于鐵路行業(yè)標準要求的空壓機出廠(chǎng)要求。其主要原因為機頭陰陽(yáng)轉子由于長(cháng)時(shí)間的運轉而造成了磨損、磨耗;并且其機頭內部的間隙容積,由于受到機車(chē)長(cháng)時(shí)間的沖擊振動(dòng)及其機組自身的振動(dòng)的影響,已經(jīng)發(fā)生了尺寸變化。

      空壓機的容積流量[3]是指在所要求的排氣壓力下,空壓機單位時(shí)間內排出的氣體容積,折算到進(jìn)氣狀態(tài)的量,是空壓機性能最重要的指標。其數值直接關(guān)系空壓機的打風(fēng)能力,空壓機實(shí)際容積流量[3]的下降將導致打風(fēng)時(shí)間的延長(cháng)。

    32.JPG

      4.3.機械振動(dòng)烈度

      振動(dòng)烈度是表征振動(dòng)強烈程度的參量,絕大多數機械設備的結構損壞都是由振動(dòng)速度過(guò)大引起的,被測6臺機組,007AD231D號和007AD244D號兩臺空壓機電機測的振動(dòng)烈度超過(guò)GB/T 7777-2003[5]的標準要求,空壓機在此振動(dòng)烈度下長(cháng)期運行存在空壓機軸承、轉子損壞的風(fēng)險。

      4.4.極限環(huán)境

      經(jīng)過(guò)試驗證明,在+55℃的環(huán)境倉內,3臺被測空壓機潤滑油溫度超過(guò)溫度開(kāi)關(guān)設定值,空壓機被迫熱保護停機。其主要原因有:空壓機外表面被大量灰塵覆蓋導致自然散熱能力低;空壓機冷卻器內部不清潔和外部被灰塵覆蓋,導致強制風(fēng)冷效果降低;潤滑油性能發(fā)生了變化,潤滑效果降低導致空壓機運轉溫度上升。因此經(jīng)過(guò)230萬(wàn)公里運行的部分空壓機在極限高溫+55℃條件下無(wú)法長(cháng)期運行。

      經(jīng)過(guò)試驗證明,被測機組在-40℃的環(huán)境倉內,空壓機無(wú)法一次性啟動(dòng)成功。其主要原因有:潤滑油性能發(fā)生了變化,一方面潤滑效果降低導致轉矩阻力增加,另一方面潤滑油的傾點(diǎn)隨著(zhù)雜質(zhì)的增多而升高,導致-40℃時(shí)潤滑油發(fā)生凝固;空壓機軸承等部件存在磨損,導致阻力增大。因此空壓機在-40℃環(huán)境條件下存放一段時(shí)間后,導致機組無(wú)法一次性正常啟動(dòng)。

      4.5.溫度保護

      按照TB/T 2710.2-2015[1] 機車(chē)、動(dòng)車(chē)組用空氣壓縮機組技術(shù)條件標準,第4.4.9章節要求“螺桿空壓機應設置溫度保護開(kāi)關(guān),其潤滑油及壓縮空氣在未經(jīng)冷卻器之前的極限溫度不應超過(guò)120℃。當達到該極限溫度時(shí),螺桿空壓機應通過(guò)螺桿空壓機外部關(guān)聯(lián)電路的控制迫使其停機”,其主要目的為防止潤滑油和橡膠部件長(cháng)時(shí)間處于高溫狀態(tài)下降低其使用壽命,并且防止機組溫度高于潤滑油閃點(diǎn)溫度(ANDEROL 3057M潤滑油閃點(diǎn)260℃)存在爆燃風(fēng)險。經(jīng)過(guò)測試所有被測空壓機溫度開(kāi)關(guān)動(dòng)作數值均小于120℃。

      4.6.排氣溫度

      被測6臺空壓機在環(huán)境溫度約30℃條件下,空壓機穩定運行后潤滑油溫度平均測試值96℃,與國家鐵路產(chǎn)品質(zhì)量監督檢驗中心對該型新品空壓機的測試溫度數據87.9℃比較,排氣溫度有所增加。其主要原因為:空壓機由于長(cháng)時(shí)間的運行,空壓機效率的降低而導致了發(fā)熱量有所增加,同時(shí)由于空壓機冷卻器內部不清潔和外部被灰塵覆蓋,冷卻效果的降低從而導致了排氣溫度的升高。但是所有空壓機的測試數據都滿(mǎn)足TB/T2710.2標準120℃的要求,證明其控溫系統基本正常。

      4.7.噪聲

      被測6臺空壓機的噪聲聲功率符合標準規定≤106dB(A)的要求,空壓機運行基本正常,不會(huì )對周?chē)h(huán)境造成超過(guò)標準要求的噪聲污染。

      4.8.壓力卸荷

      被測6臺空壓機的壓力卸荷時(shí)間,經(jīng)過(guò)測試都符合≤14s的標準規定,空壓機仍具有防背壓保護功能,可有效的防止空壓機因為高背壓?jiǎn)?dòng)導致的電機燒毀或斷軸等故障。

      4.9.接地電阻

      被測6臺空壓機的接地電阻測量結果,都符合≤50mΩ的標準規定,空壓機接地導通良好。

      4.10.絕緣電阻

      被測6臺空壓機的絕緣電阻測量結果,都符合≥100MΩ的標準規定,空壓機絕緣良好。

      4.11.啟停機正常

      被測6臺空壓機在常溫工況下,每小時(shí)啟停機次數≥30次,持續時(shí)間8h,全部機組運行情況良好,無(wú)滲漏現象。

      4.12.超負荷運行

      被測6臺空壓機在1100kPa壓力下運行4小時(shí),全部運行狀態(tài)良好,無(wú)部件損壞,無(wú)漏氣、漏油現象。

      4.13.滲漏現象

      被測6臺空壓機經(jīng)過(guò)驗證,均不存在明顯的滲漏現象。

      5.驗證結論

      通過(guò)對在大秦線(xiàn)運行里程230萬(wàn)公里以上HXD1電力機車(chē)空壓機的外觀(guān)檢查和性能測試,該狀態(tài)下空壓機的容積流量[3]發(fā)生了明顯衰減,將會(huì )導致機車(chē)打風(fēng)時(shí)間延長(cháng)。并且由于潤滑油的老化、旋轉部件的磨耗、空壓機冷卻效果的下降等原因,導致了空壓機在高溫下長(cháng)期運行有發(fā)生熱保護而被迫停機的風(fēng)險。同時(shí)空壓機也不能在-40℃低溫條件下一次性啟動(dòng)成功,因此在特殊高低溫條件下,需先對采取措施才能正常使用。但經(jīng)過(guò)檢查和測試,該狀態(tài)下的空壓機外觀(guān)完整,無(wú)零部件缺失或者損壞,無(wú)滲漏現象,接地導通良好,絕緣電阻滿(mǎn)足要求,且能夠在超負荷110%排氣壓力下正常工作,因此該狀態(tài)下的空壓機在常溫下除容積流量[3]部分機組發(fā)生衰減外,其它的工作性能是良好的。

      參考文獻

      [1] TB/T 2710.2-2015 機車(chē)、動(dòng)車(chē)組用空氣壓縮機組技術(shù)條件第2部分:螺桿空氣壓縮機組.

      [2] TB/T 2711-2015 機車(chē)、動(dòng)車(chē)組用空氣壓縮機組試驗方法.

      [3] GB/T 15487-2015 容積式壓縮機流量測定方法.

      [4] GB/T 4975-2018 容積式壓縮機術(shù)語(yǔ)總則.

      [5] GB/T 7777-2003 容積式壓縮機機械振動(dòng)測量與評價(jià).


    來(lái)源:本站原創(chuàng )

    標簽: 空壓機螺桿可靠性  

    網(wǎng)友評論

    條評論

    最新評論

    今日推薦

    微信掃一掃,關(guān)注
    壓縮機網(wǎng)官方微信

    午夜精品一区二区三区-日本久久久加勒比-久久这里只精品国产免费-天天做天天爱天天综合网

    <table id="lfgsu"></table>

      <pre id="lfgsu"></pre>
    1. <pre id="lfgsu"><ol id="lfgsu"></ol></pre><object id="lfgsu"></object>