4M16往復式壓縮機刮油器漏油分析及改造
2022-07-22孫應輝
1 前言
中海油東方石化苯乙烯乙苯脫氫裝置,采用4M16-60.6/0.4-27.3型氫氣增壓機,由溫州固耐重工(蘇州)有限公司制造,為四列對稱平衡M型往復式壓縮機。該往復式壓縮機用于把壓力為0.038-0.048MPa的氫氣經過四級壓縮到2.73MPa,壓縮機的名義活塞力160kN,一級入口容積流量為60.6m³/min。
該往復式壓縮機的氣缸與活塞環,支撐環之間,填料函密封環與活塞桿之間采用無油潤滑。壓縮機的活塞環、支撐環及填料函的密封環材質為聚四氟乙烯填充石墨,具有良好的自潤滑性能。本機運動機構為有油潤滑,曲柄連桿機構采用循環油潤滑,潤滑油牌號為L-DAB68#長城空氣壓縮機油。機組配置有獨立潤滑油站,且主機帶有軸頭齒輪泵,開機前油站輔油泵啟動,待主機啟動油壓達到規定值時,輔油泵自動停運。循環潤滑油經曲軸箱進入油冷器,油過濾器,經管路及內部通道進入各潤滑點,潤滑油在各級十字頭滑履一側設置了刮油器,將活塞桿圓柱面帶上的潤滑油刮除,由刮油器組件的回油孔流到刮油器座下回油孔返回到曲軸箱。
2 存在現象
該往復式壓縮機自投用之后,壓縮機刮油器組件刮油效果不佳,漏油情況嚴重,活塞桿帶油嚴重,由此造成多方面影響:
⑴該往復機填料密封為無油潤滑密封,泄漏的潤滑油由活塞桿帶至填料密封環處,粘附在密封環上,積碳嚴重,使密封環貼合緊密,軸向無法自由活動,填料密封環加劇磨損。填料密封的頻繁泄漏,不但影響了壓縮機的正常運行,使維修次數增加,成本增加,如圖1所示。
圖1 填料函密封環積油積碳嚴重
⑵機組循環潤滑油泄漏,不但增加了潤滑油的消耗量,成本上升,也增加了定期加油工作,如圖2所示。
圖2 刮油環漏油現象圖
3 刮油器漏油原因分析
刮油器組件刮油環刮油效果不良,導致漏油的主要原因有以下幾點:
⑴壓縮機活塞桿圓柱面粗糙度達不到要求;
⑵十字頭運動帶來潤滑油的飛濺方向設置有問題,朝向了回油孔;
⑶刮油器刮油環刃口加工質量不行,刃口環線不完整,內環面與活塞桿接觸面不夠,潤滑油順著磨損部位漏出;
⑷活塞桿在刮油環位置的徑向跳動值過大;
⑸刮油器組件里刮油環在刮油盒里的軸向間隙不合適;
⑹刮油環成對組合定位銷位置不對,導致兩環配對后開口方向一致;
⑺刮油器回油孔設計不合理造成回油不暢;
結合現場對各個可能會造成漏油的原因進行梳理:
⑴檢查活塞桿圓柱面粗糙度問題,本機活塞桿表面有陶瓷涂層,檢查未發現劃痕及凹坑,不是漏油原因。
⑵檢查十字頭運動帶來潤滑油的飛濺方向未朝向刮油器回油孔位置,不是漏油原因。
⑶檢查刮油器刮油環刃口加工質量,刮油環刃口環線完整,經涂色研磨檢查,刃口完好,環面接觸超過95%,不是漏油原因。
⑷檢查活塞桿的跳動,盤車檢查刮油器部位活塞桿水平與垂直跳動,各級活塞桿徑向圓跳動均在0.05mm以下,不是漏油原因。
⑸檢查測量刮油環在刮油環盒的軸向間隙,為0.15mm,符合技術要求,不是漏油原因。
⑹檢查刮油環成對組合的定位銷位置,發現其中一組刮油環定位銷位置不對,開口位置基本重合,不能使成對刮油環開口位置錯開30°,達不到技術要求,是漏油的原因之一。
⑺檢查刮油器回油孔,發現回油孔為一直徑10mm的孔,活塞桿直徑80mm,機組轉速298轉/分,活塞沖程320mm,各項數據表明此回油孔不能滿足正常回油量,回油孔徑太小,刮油環刮下的油來不及回到曲軸箱,刮油盒里充滿了積油,此時的刮油環在活塞桿的帶動下不停的將潤滑油拍打擠出刮油盒外,是造成刮油器組件刮油失效,導致漏油的Z重要原因。
4 采取措施
(1)將成對刮油環組進行開口定位銷孔位置重新布置鉆孔,使兩配對刮油環的開口位置延活塞桿軸向完全錯開,達到技術要求規定的30°,切斷漏油通道。
圖3 成對刮油環開口方向技術要求
(2)對刮油器座回油孔進行改造加大:分析刮油器座本身不承載,盡可能加大回油通道截面積,在刮油器座的回油孔處,使之與在刮油器回油孔對應位置,如圖3所示,利用電鉆鉆排孔,角磨機、直磨機將回油改為矩形槽,回油通道截面積是原來的8倍。如圖4所示為刮油器組件圖。
圖4 刮油器組件圖
圖5 刮油器組件座回油孔
刮油器座回油孔現場改造圖示:
圖6 角磨機切回油槽
圖7 直磨機磨頭修磨回油槽
圖8 刮油器座回油孔改造后的回油槽
對于刮油器組件的回油孔采用銑床加工:在刮油器組件上原有的10mm直徑的孔使用銑床將其銑削加寬,銑削擴大回油流道截面積,形成40mm寬的回油流道槽。改造效果前后見下圖:
圖9 銑削刮油器回油孔
圖10 銑削后的刮油器回油孔
刮油器組件回油孔及刮油器座回油孔改造后裝配效果圖:
圖11 回油孔改造后效果圖
5 改造后的運行效果
經過運行2個月,正常切機,拆開中體側封蓋檢查中體腔體,沒有發現積油現象,填料函法蘭處沒有油泥及積碳產生,曲軸箱油位也保持穩定。在累計運行一年后,刮油效果非常好,徹底解決了一月一檢修的惡性循環,潤滑油也不再每天補加。
(來源:壓縮機網)
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