本文曾经发表于2003年第4期《风机技术》

降低安钢1^#14000空透轴振动的技术更新与改造

侯志勇    田志龙

空压机是制氧机流程中的重要环节，担负着压送原料空气的重要任务，空压机运行的稳定性直接影响着制氧机的运行效果。

我厂1^#14000m3/h制氧机是我公司的关键生产设备，1^#14000m3/h制氧机采用的空压机是沈阳鼓风机厂生产的DH90压缩机，是单进气、双轴、齿轮式、四级等温压缩机，进气口直径1608mm，出气口直径700mm，设计流量73000Nm3/h，设计进气压力0.09840Mpa(绝压)，设计排气压力0.6669 Mpa(绝压)，低速轴转速7142r/min，高速轴转速9090 r/min，电机功率7200KW。

以前DH90空压机存在运行中振动经常超标、实际检修周期有时短于计划检修周期，威胁着制氧机的安全运行，我们经过长期工作，进行了一系列的技术更新和改造，较好地解决了空压机轴振动高这一影响制氧机连续稳定运行的问题。

一  设备存在的问题

1997年5月，我们对DH90空透轴瓦进行了改造，用可倾瓦替代了椭圆瓦，当时对降低轴振动起到了特别明显的效果。但由于DH90空透原设计是椭圆瓦，所以在进行可倾瓦改造后，在某些方面存在着与原设计相协调的问题，这样就会影响可倾瓦替代椭圆瓦达到一个更好的效果，我们在实践中认识到这一点之后，就有意识地针对某些情况进行了改造，在降低空透轴振动，延长空透运行时间方面取得了比较明显的效果。

二  设备技术更新改造情况

我们针对这一问题长期摸索、科学分析、大胆实践，多方面采取措施，取得了可喜的成果。在2001年，我们通过以下几方面的工作，保证了DH90空压机全年安全运行，为公司增效300多万元，主要技术更新与改造工作包括：

1   调整机组轴瓦各部参数值

DH90－3空压机原设计轴承轴瓦的各部参数值如下：

            轴瓦位置    轴径        顶间隙mm        过盈量mm

大齿轮轴    电机侧      φ200       0.40－0.475       0.03－0.05

            反电机侧    φ140       0.28－0.345       0.03－0.05

低速轴      轴承        φ150       0.20－0.308       0.03－0.05

高速轴      轴承        φ125       0.16－0.26        0.03－0.05

⑴  缩小轴承顶间隙

有关技术资料显示轴瓦的顶间隙适用范围一般取值1/1000－2/1000轴径，我们针对DH90空压机轴和轴瓦的具体情况，进行了认真分析：

该压缩机轴径加工精度较高，表面粗糙度在0.32以下，同时压缩机采用的是可倾瓦轴承，比普通椭圆轴承进油通畅。根据以上分析，我们得出结论：适当调小轴承顶间隙不会因润滑不良而造成轴承发热和损坏，同时有利于压缩机转子组运行的平稳。

原大齿轮轴承顶间隙取值约为轴径的2/1000－2.38/1000，我们在征得制造厂同意的情况下，决定在1.5/1000－1.6/1000轴径之间取大齿轮轴承顶间隙值，缩小间隙取值和取值范围。原压缩机高、低速轴轴承顶间隙取值约为轴径的1.5/1000－2/1000，我们在征得制造厂同意的情况下，决定在1.2/1000－1.4/1000轴径之间取高、低速轴轴承顶间隙值，缩小间隙取值和取值范围。

调整后各轴瓦间隙按以下取值进行装配：

            轴瓦位置    轴径    调整前顶间隙(mm)    调整后顶间隙(mm)

大齿轮轴    电机侧      φ200    0.40－0.475       0.3－0.34

            反电机侧    φ140    0.28－0.345       0.2－0.23

低速轴      轴承        φ150    0.20－0.308       0.18－0.20

高速轴      轴承        φ125    0.16－0.26        0.14－0.16

需要特别说明的是：由于大齿轮轴瓦采用的是椭圆轴瓦，所以轴瓦顶间隙相对于轴径取值要大一些，以有利于轴瓦的润滑。

⑵  增加轴承压盖与轴瓦之间的过盈量

由于压缩机电机的额定功率为7200KW，同时作为双轴H型压缩机，在运转过程中大齿轮对两边的小齿轮传递负荷最终是通过轴径作用在轴瓦上。因此，在如此大的负荷条件下，必须对轴瓦进行有效固定，适当增加过盈量是减少压缩机轴振动的有效方法之一。同时，对于压缩机轴的厚壁轴瓦适当加大过盈量不会造成轴瓦的塑性形变，我们根据多年的工作经验，结合压缩机的运行状况，将瓦背过盈量由原设计0.03－0.05mm进行适当增加。

2   调整平行度，提高齿轮接触精度

压缩机大齿轮轴、低速轴、高速轴3根轴通过轴瓦平行固定在压缩机机座上，大齿轮轴分别与高速轴和低速轴进行啮合，并在运行过程中将由主电机传过来的转动功率传递给高低速轴，3根轴平行精度的高低直接影响到齿轮的接触精度和啮合状况，而啮合状况的好坏又直接影响压缩机的运行状况、轴振动的大小。在调整过程中，我们严格按照说明书的有关规定，在原设计大齿轮与两小齿轮之间齿面接触面在齿长方向达到65％即为合格的情况下，我们通过精心调整达到85％以上。

3   根据实际情况，合理调整空压机与电机轴之间找正对中值

根据原设计，压缩机轴心与电机轴心在冷态情况下，两轴心的找正值为：电机轴心高于压缩机轴心0.6mm。这是由于电机底座高度相对于压缩机底座高度高750mm，并且也为弥补电机和压缩机在运行时因运行温度不同造成的线膨胀不相同。

我们通过测量电机和压缩机运转时的实际温度，采用相关计算公式，计算得出电机轴中心和压缩机大齿轮轴中心的线膨胀量，并以此将两轴心对中找正数据进行相应调整，使得机组在热负荷运转中能够较好的中心一致，消除了由于对中不好而引起的振动。

4   合理改造空气过滤器，提高空压机进气质量

空气过滤器作为压缩机的保护装置，在减少空透轴振动，保证压缩机平衡运行方面起着很重要的作用。如果空气过滤器效果不好，灰尘较多地进入压缩机，并与压缩机中的压缩空气进行作用，在压缩机工作轮100℃左右的温度下，粘附在压缩机转子工作叶轮的气体通道上，从而造成转子动不平衡，这是我们DH90空透轴振动高的一个主要原因。

针对这一情况，提高过滤后空气的质量，减少空气含尘量，就会大大减少压缩机转子叶轮在运行过程中的结垢，从而减轻转子在运行过程中因结垢而产生的不平衡，因而，如何提高空透过滤器的过滤效果是我们降低空透轴振动，延长空透运行周期的一个主要工作。

原设计过滤器的盖板与箱体之间密封不是很严密，长期运行造成一部分空气短路，没有通过过滤袋，造成进空压机含尘量增加。针对这一情况，我们更换了新型密封严密的盖板，尽量避免空气短路不通过滤袋。

原设计过滤器各箱体及箱体之间是局部焊，在检修时我们发现有部分空气短路，没有通过过滤袋，因此，我们将过滤器过滤箱内壁板所有能发现的安装连接缝全部检查一遍，没有满焊的，全部重新进行满焊，尽量避免空气短路不通过滤袋。

通过上述措施，我们提高了进入压缩机的空气质量，减少了空气中的含尘量，减轻了转子叶轮在运行中的灰尘结垢现象。

5通过控制进轴瓦前润滑油的温度，从而达到控制轴振动的目的

空压机的轴振动高低，与润滑油的温度有较大的关系，油温太高和太低，都会使轴振动升高。我们通过实践摸索到不同转子在不同油温对应有不同轴振动大小，通过控制冷却水流量控制油温，使油温对轴振动的正面影响达到最大。

三  改造后的运行效果

2000年由于空压机轴振超标停车4次，共停车15天进行抢修，因腐蚀更换3级叶轮一件，价值40万元。

2001年由于采取了以上措施，未发生一次因压缩机振动超标而造成的停车，大大促进了氧气的生产与供应。

四  改造后的经济效益

对空压机进行技术更新和改造后，由于消除了造成空压机振动高的不稳定因素，使空压机可以连续稳定运行，从而确保了连续稳定供氧，产生了巨大的直接经济效益和间接经济效益。

                        2003年1月8日