新冶鋼動(dòng)力廠 10000 m 3 /h 制氧機(jī)組配套的原料空氣壓縮機(jī)為 4TYD112 型離心空壓機(jī),該機(jī)型屬單軸等溫型原料空氣壓縮機(jī),采用四級(jí)壓縮(三次中間冷卻(增速機(jī)傳動(dòng)的方式,低壓級(jí)在外側(cè),高壓級(jí)在中間,每級(jí)均為中間進(jìn)氣,設(shè)置了軸向型導(dǎo)葉,由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制,每級(jí)的進(jìn)出口管道

均帶有膨脹節(jié),止推軸承采用均壓止推軸承,徑向軸承采用可傾瓦, 機(jī)組的兩個(gè)聯(lián)軸器均采用沈陽(yáng)申克產(chǎn)的膜片式聯(lián)軸器&機(jī)組主要參數(shù)) 吸入流量 B=53 000 m 3 /h *標(biāo)態(tài)),排出壓力 "=0.615 MPa * A ),轉(zhuǎn)速 =2989/7341 r/min &機(jī)組的布置方式)主機(jī)布置在二樓的 5 m 層, 3臺(tái)中間冷卻器在一樓 0 m 層呈平行布置,在中間,二(在兩邊,設(shè)計(jì)要求級(jí)間管道不帶支撐,但在施工與安裝過(guò)程中因?qū)嶋H場(chǎng)地原因,二(冷卻器不得不各自向外平移 1 200 mm , 且有半邊基礎(chǔ)落在進(jìn)排水溝上,對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行了加固處理,因冷卻器的移位致使二(及四級(jí)進(jìn)氣管道均有所加長(zhǎng),考慮到重量因素,為此,對(duì)這幾趟加長(zhǎng)的管道采用了鋼

支撐& 潤(rùn)滑油站也布置在一樓 0 m 層 故障現(xiàn)象自 2003 年 11 月投產(chǎn)之后連續(xù)運(yùn)行至 2005 年2 月發(fā)現(xiàn)軸位移有增大的趨勢(shì), 并伴隨振動(dòng)值的加大,回油窺視孔處有銀色物質(zhì)顯現(xiàn), 1 # 聯(lián)軸器處發(fā)出不正常響聲,而且機(jī)組自 2004年 10 月開(kāi)始,只有在導(dǎo)葉開(kāi)度達(dá)到 90% 以上時(shí),產(chǎn)氣量才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求& 停車(chē)檢查 1 # 聯(lián)軸器發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)端膜片已扭曲并破損, 3 根連接螺絲已切斷,其余 9 根螺絲均有不同

程度的損傷,而靠增速機(jī)端則完好無(wú)損,止推軸承和徑向軸承均完好, 壓縮機(jī)與增速機(jī)的同度和張口值均發(fā)生較大的變化并超標(biāo), 壓縮機(jī)高出增速機(jī)0.90 mm ,重新換同型號(hào)的聯(lián)軸器并調(diào)整同心度和張口值到規(guī)定值& 開(kāi)車(chē)至 2005 年 5 月,軸位移和振動(dòng)值又出現(xiàn)了類(lèi)似情況, 5 月 8 日停車(chē)檢查發(fā)現(xiàn)1 # 聯(lián)軸器出現(xiàn)了同樣的損傷情況, 只是程度沒(méi)有次嚴(yán)重, 打表檢查發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)又高出增速機(jī) 0.50mm ,此次仍舊換 1 # 聯(lián)軸器,并在端各增加了一片膜片,調(diào)整了同心度到規(guī)定值& 此后運(yùn)行至 20059 月又出現(xiàn)了同樣現(xiàn)象,只是聯(lián)軸器還沒(méi)有破損, 其他各部分及參數(shù)均無(wú)異常。

 原因分析

2005 年 9 月 23 日適逢煉鋼檢修停產(chǎn)之際,對(duì) 機(jī)組進(jìn)行停車(chē)檢查,并測(cè)得相關(guān)參數(shù),經(jīng)查:導(dǎo)葉右上角有一片(即 1/10 片)有問(wèn)題,手搖執(zhí)行機(jī)構(gòu) 無(wú)動(dòng)作,此片連接螺絲松脫,壓縮機(jī)端膜片出現(xiàn)了扭 曲,壓縮機(jī)又高出增速機(jī) 0.27 mm,左右偏差也大, 且機(jī)組前后導(dǎo)向塊的單邊間隙過(guò)大,達(dá)到 0.50 mm, 仔細(xì)觀察檢查各部位發(fā)現(xiàn),二、級(jí)間管道膨脹節(jié) 的波紋幾乎擠壓在一起,且擠壓程度不均勻,壓縮機(jī) 前端兩個(gè)原本有 0.05 mm 間隙的螺絲全部變?yōu)樘?在受緊狀態(tài),當(dāng)松動(dòng)這兩個(gè)螺絲時(shí),聽(tīng)到機(jī)組發(fā)出一 聲"嘣"響,機(jī)組其余部分未見(jiàn)任何異常。

通過(guò)對(duì)以上現(xiàn)象分析認(rèn)為,影響 1# 聯(lián)軸器頻繁 出現(xiàn)故障的主要因素可能有:

(1)聯(lián)軸器的安裝尺寸不合標(biāo)準(zhǔn),對(duì)此,在機(jī)組 冷態(tài)下將壓縮機(jī)和增速機(jī)的轉(zhuǎn)子各自推向外側(cè),測(cè) 得安裝尺寸符合設(shè)計(jì)要求,排除此因素的影響。

(2)聯(lián)軸器本身選型有問(wèn)題,但是通過(guò)次連 續(xù)運(yùn)行 13 個(gè)月的情況來(lái)看,這種可能性不大,并重 新對(duì)其進(jìn)行了計(jì)算,證明聯(lián)軸器的選配沒(méi)有問(wèn)題。

(3) 氣封間隙的擴(kuò)大以及進(jìn)氣流線的改變?cè)黾?了機(jī)組軸向力,但是氣封完好,測(cè)量其間隙均符合要 求, 葉片有一片不動(dòng)改變了氣體流動(dòng)型線 從而程度影響了軸向力, 但這不是影響聯(lián)軸器 損壞的主要因素。

(4) 壓縮機(jī)與增速機(jī)在運(yùn)行中逐漸不同心是引 起聯(lián)軸器故障的主要原因, 而導(dǎo)致壓縮機(jī)與增速機(jī) 同心度反復(fù)變化的根本原因便是級(jí)間管道及其剛性 支撐的影響。分析認(rèn)為,機(jī)組與其管道沒(méi)有處在自然 的對(duì)接狀態(tài),機(jī)組與其管道互相發(fā)出應(yīng)力,使得彼此 "憋住"。 機(jī)組運(yùn)行時(shí)其各部分及管道均處在受熱膨 脹狀況下,其熱應(yīng)力的存在,使得"憋住"的狀況為 嚴(yán)重,加上管道采用的是剛性支撐,使得管道熱膨脹 只能朝上,不能朝下,從而限制了管道膨脹節(jié)的補(bǔ)償 能力,這可以從二、級(jí)間管道膨脹節(jié)波紋擠壓在 一起的現(xiàn)象證明, 當(dāng)管道熱膨脹量超過(guò)了管道 膨脹節(jié)的補(bǔ)償能力時(shí), 便有一個(gè)向上的頂力傳遞給 了壓縮機(jī),引起壓縮機(jī)不斷地升高,從而導(dǎo)致壓縮機(jī) 與增速機(jī)的同心度得不到, 當(dāng)壓縮機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí),勢(shì)必有一個(gè)額外的扭轉(zhuǎn)力矩長(zhǎng)期傳遞給了 1# 聯(lián) 軸器,當(dāng) 1# 聯(lián)軸器的疲勞強(qiáng)度達(dá)到限時(shí),聯(lián)軸器 薄弱的地方－－壓縮機(jī)端的膜片便先遭到破