旋轉(zhuǎn)機械的單轉(zhuǎn)子系統(tǒng)通常由兩軸承支承,多個轉(zhuǎn)子系統(tǒng),通常用聯(lián)軸器聯(lián)接。因此轉(zhuǎn)子不對中具有兩種含義:一是轉(zhuǎn)子軸頸與兩端軸承不對中;二是轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間的聯(lián)接不對中,主要反映在聯(lián)軸器的不對中上。有的機器,如汽輪發(fā)電機之類的設(shè)備,在未運轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)子對中情況是符合要求的,一旦運轉(zhuǎn)時溫度升高就可能產(chǎn)生熱不對中。此外,基礎(chǔ)不均勻下沉,聯(lián)軸器銷孔磨損等故障的存在也會引發(fā)不對中。
常見轉(zhuǎn)子不對中故障主要有以下幾個原因:
a.設(shè)計原因。對工作狀態(tài)下熱膨脹量計算不準,對介質(zhì)壓力,真空度變化對機殼的影響計算不準。
b.制造,加工原因。材質(zhì)不均,造成熱膨脹不均勻;加工有偏差和缺陷。
c.安裝維修。冷態(tài)對中數(shù)據(jù)不符合要求;檢修失誤造成熱態(tài)膨脹受阻;機殼保溫不良,熱脹不均勻。
d.操作運行。超負荷運行;介質(zhì)溫度偏離設(shè)計值。
e.狀態(tài)劣化。機組基礎(chǔ)或基座沉降不均勻;基礎(chǔ)滑板銹蝕,熱脹受阻;機殼變形。
2壓縮機轉(zhuǎn)子不對中的分析及處理
2.1丙烯壓縮機轉(zhuǎn)子不對中
丙烯壓縮機型號為3MCl456,電機功率為2500kW,轉(zhuǎn)速2985r/min,增速箱型號HS35,速比3.059,轉(zhuǎn)速n1/n2=9131/2985。
機組壓縮機近增速箱側(cè)的振動較大,從動軸工頻的二倍振值的*大值為3.7mm/s.從數(shù)據(jù)分析上看,增速箱側(cè)的從動軸與壓縮機轉(zhuǎn)子對中情況不好,在對增速箱內(nèi)各原始數(shù)據(jù)的測量中,發(fā)現(xiàn)大小齒輪的嚙合間隙(包括齒寬和齒高方向的接觸點),軸承間隙(軸承徑向,軸向間隙),大小齒輪軸中心距,平行度等值均不符合要求,因而造成了對中不好,產(chǎn)生了較強烈的振動。初步分析和判斷,齒可能有缺陷,修復(fù)比較困難。在系統(tǒng)停產(chǎn)檢修時,根據(jù)增速箱的運轉(zhuǎn)情況和生產(chǎn)條件,決定重新更換一臺增速箱。在對新增速箱各幾何尺寸進行逐一復(fù)測安裝,并對增速箱內(nèi)部大,小齒輪嚙合間隙,各部位軸承間隙等進行測量,均符合技術(shù)要求后,進行了更換工作,經(jīng)測量,增速箱與壓縮機和電機的對中基本達到了規(guī)定的要求,經(jīng)監(jiān)測,增速箱軸承溫度小于75,箱體振動不大于0.03mm,無異常情況。
齒輪箱更換前更換后大小齒輪嚙合間隙/mm0.25~0.330.380.28嚙合齒高接觸點/%60>55>70嚙合齒寬接觸點/%80>70>80小齒輪支撐軸承徑向間隙/mm0.20~0.250.350.20小齒輪支撐軸承軸向間隙/mm0.30~0.500.550.40大齒輪支撐軸承徑向間隙/mm0.30~0.3750.300.32大齒輪支撐軸承軸向間隙/mm0.20~0.300.350.28徑向軸承與軸承壓蓋過盈量/mm0.03~0.050.010.04增速箱側(cè)水平方向振動值/mm!s-1機動部提供5.492.12增速箱側(cè)水平方向位移值/m機動部提供756從表1可以看出,齒輪箱更換前,大小齒輪的嚙合面接觸不良,軸承的徑向,軸向間隙偏大,使軸在垂直和水平方向產(chǎn)生了較大的跳動和竄動,影響了軸與軸之間的對中,繼而引發(fā)機組的強烈振動。齒輪箱更換后,大小齒輪的嚙合間隙由0.38mm減少為0.28mm,齒高和齒寬方向接觸點達到了70%和80%以上,軸承的徑向,軸向間隙也由原來超標的數(shù)據(jù)調(diào)整到了標準范圍內(nèi),整個齒輪箱的振動情況有了明顯改善。
齒輪箱內(nèi)部數(shù)據(jù)測量完畢后,對該機組的壓縮機軸和小齒輪軸側(cè),電動機軸和大齒輪軸側(cè)重新進行了對中,發(fā)現(xiàn)垂直和水平的對中情況比檢修前有所改善。以壓縮機軸和小齒輪軸對中為例(表頭打在小齒輪軸上),檢修前后(括號內(nèi)為檢修后測得的數(shù)據(jù))垂直方向的上,下值分別為0,0.29mm(0,0.21mm),三維分別為0.14,0.15mm(0.09,0.10mm);水平方向的上,下值分別為0,0.01mm(0,-0.01mm),三維值分別為0.06,-0.05mm(0.04,-0.03mm)。其標準參考值:垂直方向的上,下值分別為0,0.162mm,三維值均為0.081mm;水平方向的上,下值均為0,三維值分別為0.038,-0.038mm.由此看出,檢修后的對中數(shù)據(jù)比檢修前更接近標準參考值,另外,大齒輪軸與電動機軸的對中數(shù)據(jù)在檢修后也基本接近了標準參考值。此次對中問題的解決確保了設(shè)備的正常運行。
2.2聯(lián)合循環(huán)壓縮機轉(zhuǎn)子不對中
聯(lián)合循環(huán)壓縮機由汽輪機驅(qū)動,型號為452B2,電機功率為3281kW,轉(zhuǎn)速11465r/min,在一次停產(chǎn)檢修中,針對該設(shè)備多年來的運行狀況,決定更換汽輪機轉(zhuǎn)子和葉輪組。在順利完成更換工作后,要對壓縮機和汽輪機進行對中,但無數(shù)次的調(diào)整都達不到對中的技術(shù)要求。經(jīng)分析,可能有兩種原因:
a.正常設(shè)備停用時,管系發(fā)生了由熱脹冷縮引起的應(yīng)力變化,這些應(yīng)力作用在與壓縮機相連接的管口處,尤其是三通和彎管處比較大,載荷過大時會在設(shè)備管道上引起較大的變形,影響到設(shè)備的對中。
b.在壓縮機的安裝和配管過程中,因焊接或其它過程產(chǎn)生的殘留在結(jié)構(gòu)件中的內(nèi)應(yīng)力,這些殘余應(yīng)力牽制住了壓縮機的接口管道,使對中值無法達到要求。
經(jīng)過研究討論,決定由檢修人員對壓縮機實施無應(yīng)力對中,先將管道中的應(yīng)力進行釋放,將與壓縮機相連的進出口管進行割除,使壓縮機處于自由狀態(tài),然后進行對中,當對中數(shù)據(jù)符合技術(shù)標準后,再重新進行接管,同時在壓縮機處用打百分表的方法觀察接管時對中數(shù)據(jù)產(chǎn)生的變化和變化的方向,直到完成所有的管道連接。*后對中數(shù)據(jù)符合要求,機組開車一次成功。
3結(jié)束
語通過對丙烯壓縮機和聯(lián)合壓縮機的檢修,解決了機組的不對中問題,從而也解決了不對中表象后隱藏的隱患。經(jīng)狀態(tài)監(jiān)測,兩臺機組的運行狀況良好,并且始終保持著穩(wěn)定和穩(wěn)產(chǎn)。
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