【壓縮機網(wǎng)】河南豫光金鉛股份有限公司制氧廠(chǎng)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、規整填料上下塔、無(wú)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(dòng)機及潤滑油系統、冷卻水系統等組成。該主機在二樓平臺上從南至北依次布置著(zhù)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，設計空氣量15400Nm3/h、排氣壓力0.465MPa(G)、主機轉速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，輸入轉速1500r/min、輸出轉速5514r/min，額定功率13500kW，在齒輪箱高速軸自由端有一DP22-66AS型電動(dòng)盤(pán)車(chē)裝置，由22kW的盤(pán)車(chē)電機通過(guò)減速機、爪型離合器與高速齒輪軸連接，用于開(kāi)機前整臺機組的電動(dòng)盤(pán)車(chē)，盤(pán)車(chē)電機采用軟啟動(dòng)器控制啟動(dòng)；主電機采用上海電機廠(chǎng)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

　　齒輪箱高低速轉子兩端軸承均為圓瓦，其下瓦側面上均有兩只預埋熱電阻用于監控軸瓦溫度。該機組自2020年7月份投產(chǎn)，一直存在著(zhù)高速軸自由端軸承溫度偏高的問(wèn)題，有時(shí)會(huì )升高或下降出現突升突降波動(dòng)，影響了主機的長(cháng)期穩定運行，齒輪箱另外三只軸承的六個(gè)溫度均正常平穩。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42+3℃，齒輪箱軸溫≥100℃報警、≥110℃聯(lián)鎖停機。經(jīng)征求廠(chǎng)家意見(jiàn)，將聯(lián)鎖值改到120℃。在軸溫異常期間，通過(guò)調整油溫、齒輪箱進(jìn)油管壓力、壓縮機負荷等措施，對高速軸自由端軸溫沒(méi)有改善。取樣化驗潤滑油，未見(jiàn)異常。

　　2022年這兩個(gè)軸溫出現緩升后突降再突升，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(jiàn)軸溫趨勢圖1。

　　期間專(zhuān)門(mén)停機處理，齒輪箱生產(chǎn)廠(chǎng)家來(lái)人檢查，發(fā)現在下瓦上有一小片約∮20大小的局部積碳現象，加大軸瓦進(jìn)油口和修刮軸瓦工作面。處理后有所改善，但運行不久仍繼續出現軸溫升高并波動(dòng)。2023年10月份，該套空分裝置進(jìn)行三年來(lái)的首次大修，壓縮機全部解體、轉子返廠(chǎng)檢測。齒輪箱則由廠(chǎng)家施工人員進(jìn)行開(kāi)蓋檢查各軸瓦、復測齒輪嚙合和對中等，未作調整。同步電機由鄭州上電電機科技發(fā)展有限公司拉回返廠(chǎng)維保。本次大修期間，壓縮機油箱進(jìn)行三年來(lái)的首次潤滑油更換?？辗盅b置大修后于11月16日開(kāi)機，齒輪箱高速軸自由端軸溫仍是異常突升突降波動(dòng)，見(jiàn)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(shí)出現波形變化，幅度約10℃。

　　2024年6月份又一次專(zhuān)門(mén)計劃停機處理前，TISA3037、3038分別達到108℃、97℃，另外的三個(gè)軸瓦上六個(gè)溫度仍是均穩定，不超過(guò)75℃。6月24日利用后系統不用氣的機會(huì )，臨時(shí)停機，檢查高速軸的兩個(gè)軸瓦，仍是下瓦局部出現積碳，在預埋熱電阻的上方附近，說(shuō)明溫度高屬實(shí)。由于時(shí)間短，仍是修刮軸瓦面、擴大進(jìn)油口。開(kāi)機后高速軸自由端溫度84.6℃、78.6℃，明顯得到改善。但隨著(zhù)運行，7月份軸溫開(kāi)始緩升，8月份又開(kāi)始出現突升突降變化。如TISA3037是99.6～83.9～95.4℃、TISA3038是86.0～78.7～83.7℃。見(jiàn)趨勢圖3。

　　這樣一直運行到9月份，該套空分裝置配合后續用氣單位進(jìn)行系統停機一個(gè)月時(shí)間。這次，為了徹底解決軸溫異常升高突變問(wèn)題，將齒輪箱整體拆下，拉回鄭州機械研究所有限公司進(jìn)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(guò)盈；其中低速軸軸承間隙標準0.35-0.45mm，檢查結果是0.35mm合格，高速軸軸承間隙標準0.38-0.48mm，檢查結果聯(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(shí)高速軸聯(lián)軸器端軸承上的兩個(gè)軸溫測點(diǎn)均70℃左右且平穩，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(jìn)行裝配調整；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整銅皮，使嚙合面積達標；檢查熱電阻完好。

　　所有組裝工作完成后，在試車(chē)平臺上單獨對該齒輪箱由試車(chē)電機帶動(dòng)進(jìn)行額定轉速下空車(chē)試機1.5小時(shí)，并進(jìn)行超速實(shí)驗（低速軸轉速達到1620r/min），試車(chē)時(shí)最高軸承溫度73℃、軸振動(dòng)符合驗收標準（軸溫不超過(guò)85℃、軸振不超過(guò)25um），試車(chē)合格。

　　試車(chē)記錄如下：進(jìn)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(chē)返回現場(chǎng)后，直接吊裝到二樓平臺基礎底座上，分別與主電機和壓縮機進(jìn)行連接。

　　3、回裝時(shí)齒輪箱盤(pán)車(chē)裝置出現的問(wèn)題

　　齒輪箱的盤(pán)車(chē)裝置為手動(dòng)嚙合、自動(dòng)脫開(kāi)型，只有在爪型離合器處于完成接合狀態(tài)時(shí)才允許啟動(dòng)盤(pán)車(chē)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，再轉動(dòng)盤(pán)車(chē)電機上方的盤(pán)車(chē)手輪，同時(shí)扳動(dòng)離合器操作手柄至盤(pán)車(chē)位置，使離合器到完全接合狀態(tài)，此時(shí)操作手柄壓住行程開(kāi)關(guān)SQ2，使其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，之后裝好手輪護罩，護罩壓住行程開(kāi)關(guān)SQ1，使其處于閉合狀態(tài)(兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)SQ1、SQ2電氣串聯(lián)在盤(pán)車(chē)電機的控制回路里），才能啟動(dòng)盤(pán)車(chē)電機。在盤(pán)車(chē)狀態(tài)下，由盤(pán)車(chē)電機帶動(dòng)齒輪箱和整個(gè)壓縮機組旋轉，當壓縮機組啟動(dòng)后，且齒輪箱輸出軸轉速大于盤(pán)車(chē)裝置轉速時(shí)，爪型離合器自動(dòng)脫開(kāi)，操作手柄由彈簧帶動(dòng)而回彈，行程開(kāi)關(guān)SQ2動(dòng)作，切斷盤(pán)車(chē)裝置電源，盤(pán)車(chē)裝置電機停止運轉。

　　由于要對齒輪箱與主電機、齒輪箱與壓縮機進(jìn)行對中復測，采用激光對中儀，各聯(lián)軸器連接，需要將壓縮機北側軸承上蓋拆下才能掛對中儀鏈條，因此無(wú)法開(kāi)啟油泵，人工根本無(wú)法盤(pán)動(dòng)整個(gè)機組，需要啟動(dòng)盤(pán)車(chē)電機帶動(dòng)盤(pán)車(chē)，但不具備啟動(dòng)條件（油泵運行條件不能滿(mǎn)足）。于是，只有解除聯(lián)鎖來(lái)開(kāi)啟盤(pán)車(chē)電機，點(diǎn)動(dòng)盤(pán)車(chē)電機控制回路中間繼電器的強制按鈕使軟啟動(dòng)器工作。盤(pán)車(chē)電機轉速1470r/min，輸出轉速66r/min，當按下中間繼電器的強制按鈕進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)使盤(pán)車(chē)電機轉動(dòng)后，壓縮機主軸轉動(dòng)超過(guò)90度，無(wú)法精準控制激光對中儀的位置，在數次點(diǎn)動(dòng)調試中，由于機旁柜內中間繼電器強制按鈕點(diǎn)動(dòng)人員與齒輪箱盤(pán)車(chē)裝置離合器操作手柄人員口令配合未能協(xié)調一致，在離合器操作手柄未扳動(dòng)到位壓住行程開(kāi)關(guān)SQ2、離合器尚未到完全接合狀態(tài)時(shí)，點(diǎn)動(dòng)了盤(pán)車(chē)電機，使得盤(pán)車(chē)減速機齒輪發(fā)生沖擊，減速機箱內齒輪掉塊損壞，無(wú)法再盤(pán)車(chē)，對中復測工作中斷，于是臨時(shí)購置更換新的減速機。這次，接一臨時(shí)22kW變頻器控制盤(pán)車(chē)電機，操作手柄扳動(dòng)到位，盤(pán)動(dòng)電機上方的手輪使離合器處于接合狀態(tài)，給定2.7HZ，盤(pán)車(chē)電機運行轉速80r/min，輸出軸轉速3.6r/min。使得壓縮機盤(pán)車(chē)能夠得到精準控制，對中儀能到指定位置，完成了復測對中工作，對中結果如下表：

　　由于最初安裝是從齒輪箱開(kāi)始，即齒輪箱安裝好以后，再安裝壓縮機和主電機。在安裝和調整過(guò)程中盡可能不改變齒輪箱位置。因此以齒輪箱為基準，分別與壓縮機和主電機對中，進(jìn)行調整。但機組2023年維保后運行近一年時(shí)間，本次現場(chǎng)已經(jīng)不再拆卸維保壓縮機和電機，且因調整工裝的制作因素，現場(chǎng)暫時(shí)無(wú)法進(jìn)行對中調整，商議后決定維持現狀，對中不做調整。

　　4、開(kāi)機后效果

　　2024年9月27日空分系統按計劃進(jìn)行開(kāi)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℃，截至目前已連續運行三個(gè)月時(shí)間，趨勢上各溫度基本平穩，數值如下表：

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

　　5、建議

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

　　5.2當設備出現疑難故障時(shí)，最好邀請原生產(chǎn)廠(chǎng)進(jìn)行處理，由于現場(chǎng)檢修施工場(chǎng)地、工裝等條件有限，最好返廠(chǎng)解決并在工廠(chǎng)試機。壓縮機組大修維保時(shí)，配套的齒輪箱、電機要同時(shí)進(jìn)行，這樣在聯(lián)合對中調整時(shí)能夠得到最佳效果，避免不同步的維保帶來(lái)的部機對中不容易調整的問(wèn)題。空壓機屬于高速旋轉機械，且結構復雜，安裝要求高，是空分裝置的最為關(guān)鍵設備之一，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、長(cháng)、滿(mǎn)、優(yōu)運行。