2006年增刊寶鋼技術(shù)43制氧54空分原料壓縮機(jī)對(duì)中原則的確定須文彪,胡克,楊鎮(zhèn)(寶鋼分公司能源部,上海200941)摘要:在很長(zhǎng)一段時(shí)間里,因?yàn)闆](méi)有找到控制空壓機(jī)振動(dòng)值的有效辦法,5·空壓機(jī)的運(yùn)行一直處于不穩(wěn)定狀態(tài)。在尋找空壓機(jī)振動(dòng)規(guī)律及控制辦法的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)系統(tǒng)的三軸對(duì)中狀態(tài)對(duì)振動(dòng)的影響很大。進(jìn)步詳細(xì)分析外方所提供的5°、6空壓機(jī)對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算過(guò)程,發(fā)現(xiàn)二者的差別在于對(duì)墻板的溫差取值不同。為此,在不同環(huán)境溫度下分別對(duì)5°6′壓縮機(jī)支撐墻板、增速箱箱體、泥凝土基礎(chǔ)的漒度分布進(jìn)行長(zhǎng)期跟蹤測(cè)量。根據(jù)測(cè)量的據(jù),從理論計(jì)算上初步確定了5空壓機(jī)對(duì)中原劂。在以后的檢修中按上述確定的原則進(jìn)行對(duì)中,其振動(dòng)值長(zhǎng)期穩(wěn)定,說(shuō)明上述對(duì)中原則與實(shí)際的對(duì)中值是吻合的。關(guān)鍵詞:壓縮機(jī);增速箱;臨界轉(zhuǎn)逮中圖分類(lèi)號(hào):TQ116.11文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1008-0716(2006)增-0043-04Establishment of Alignment Principle for No 5 AirCompressor for Raw MaterialsXu Wenbiao, Hu Ke, Yang ZhenEnergy Department, Baosteel Branch, Shanghai 200941, China)Abstract: Due to lack of effective ways of controlling the vibration, No 5 air compressor in the oxygen plant haseen in a state of instability for a long time. In the process of seeking its vibration law and controlling methods, it wasfound that the alignment status of the three axes( axes of the compressor, gearbox and generator ) greatly influences acompressor's vibration. The calculation process of the alignment standards for No 5 and No. 6 air compressors preided by the foreign supplier was analyzed in detail, and it was found that difference between the two compressors liesin they take different values of the supporting wall's temperature differences. Because of this, the temperature distri-bution of the two compressors'supporting walls, gearboxes and concrete foundation has been followed and measuredcontinuously. Based on the long-term measurement data, a new alignment principle was established theoretically. Inrecent overhauls, the principle established has been implemented and the result shows that the compressors vibrationvalue is stable for a long time, which indicates that the new alignment principle tallies with the real situation.Keywords: compressor; gearbox; critical rotational speed0前言在尋找空壓機(jī)振動(dòng)規(guī)律及控制辦法的過(guò)程寶鋼分公司能源部制氧分廠5"制氧機(jī)所用中,我們發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)系統(tǒng)的三軸對(duì)中狀態(tài)對(duì)振動(dòng)的空氣原料壓縮機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)5空壓機(jī))型號(hào)為的影響很大。據(jù)此,問(wèn)題轉(zhuǎn)移到空壓機(jī)系統(tǒng)對(duì)中RIK40-4,是瑞士蘇爾壽( SULZER Turbo)制造原則的確定上。本文將對(duì)5"空壓機(jī)結(jié)構(gòu)特征和的產(chǎn)品。該空壓機(jī)于1997年投運(yùn),在2001年10歷次檢修情況進(jìn)行分析,并在此基礎(chǔ)上詳細(xì)描述月之前沒(méi)有檢修過(guò),之后卻由于振動(dòng)偏高振動(dòng)值針對(duì)5空壓機(jī)對(duì)中數(shù)據(jù)所開(kāi)展的理論分析和試不穩(wěn)定、軸承溫度偏高等原因連續(xù)進(jìn)行了多次搶驗(yàn)驗(yàn)證,以及最后取得的有效成果。修或年修。在很長(zhǎng)一段時(shí)問(wèn)里,因?yàn)闆](méi)有找到控制空壓機(jī)振動(dòng)值的有效辦法,5空壓機(jī)的運(yùn)行一1空壓機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介直處于不穩(wěn)定狀態(tài)。5°空壓機(jī)組主要由電機(jī)、增速齒輪箱和壓縮機(jī)3部分組成,結(jié)構(gòu)如圖1所示。電機(jī)以須文彪首席工程師1944年生1967年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大1500r/min的速度通過(guò)一個(gè)彈性聯(lián)軸器帶動(dòng)增學(xué)現(xiàn)從事機(jī)械專(zhuān)業(yè)電話(huà)26644721速齒輪箱中的大齒輪,大齒輪以外嚙合方式帶動(dòng)寶鋼技術(shù)2006年增刊小齒輪至轉(zhuǎn)速4257r/min,小齒輪再通過(guò)一個(gè)剛其中,壓縮機(jī)總重210t,轉(zhuǎn)子長(zhǎng)6578mm性聯(lián)軸器帶動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。電機(jī)和增速箱放置在上設(shè)4級(jí)葉輪,結(jié)構(gòu)詳圖見(jiàn)圖2同一個(gè)水泥平臺(tái)上,而壓縮機(jī)則依靠?jī)蓧K墻板支撐在另一個(gè)水泥平臺(tái)上。2空壓機(jī)歷次檢修情況及檢修難點(diǎn)2001年至2003年進(jìn)行了多次檢修。在檢修剛性聯(lián)軸器彈性聯(lián)軸器中復(fù)測(cè)對(duì)中數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)該數(shù)據(jù)與外方提供的標(biāo)準(zhǔn)中分面-十低壓側(cè)數(shù)據(jù)出入很大,分析后認(rèn)為是基礎(chǔ)沉降引起的按外方提供的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行回裝后空壓機(jī)排氣測(cè)軸瓦水泥基礎(chǔ)的振動(dòng)DA(此處以及下文所述振動(dòng)值均指空壓機(jī)水泥基礎(chǔ)排出側(cè)軸瓦的振動(dòng)值,也稱(chēng)為4級(jí)振動(dòng),分別以D4、Dn表示。其中D4表示X方向振動(dòng)探頭的值,參與跳機(jī);Dε表示方向振動(dòng)探頭的值,只顯水泥基礎(chǔ)示,不參與跳機(jī)。空壓機(jī)振動(dòng)報(bào)警值設(shè)定為小齒輪軸55μm,跳機(jī)設(shè)定為65m。)由2735μm上升到電機(jī)軸55電機(jī)非斗日由于振動(dòng)不斷上升,停機(jī)進(jìn)行處理。按縮機(jī)檢修前的復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)重新對(duì)中,振動(dòng)值回歸到較好大齒輪軸水泥基礎(chǔ)水平:DA=27.35μm;DB=35.15μm。在這期間,因其他原因,外方專(zhuān)業(yè)人員兩次來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指圖15空壓機(jī)組結(jié)構(gòu)示意圖導(dǎo),壓縮機(jī)的對(duì)中依然按外方提供的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。g. I Layout of No 5 main air compressor system第一次指導(dǎo)的結(jié)果是一對(duì)齒輪受損;第二次指導(dǎo)壓縮空氣出口空氣吸浮平衡活中間冷卻器圖2壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)詳圖Fig. 2 Detailed illustration of the air compressor的結(jié)果是運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)星期后振動(dòng)由51wm迅速上的關(guān)鍵。但是,這并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù),需要不升到70μm(臨時(shí)把跳機(jī)值提高到80μm),并有斷摸索、反復(fù)嘗試和驗(yàn)證。繼續(xù)上升的趨勢(shì),設(shè)備無(wú)法繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)下去。通過(guò)幾次檢修使我們意識(shí)到:找到增速箱與3空壓機(jī)對(duì)中數(shù)據(jù)的分析研究壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子在垂直方向上的定位關(guān)系是解決問(wèn)題首先,通過(guò)與能源部6空壓機(jī)組比較的方法須文彪等制氧5·空分原料壓縮機(jī)對(duì)中原則的確定45來(lái)評(píng)估5"空壓機(jī)的對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)。6空壓機(jī)組與5空壓機(jī),外方提供的對(duì)中標(biāo)準(zhǔn),以及外方專(zhuān)家兩次空壓機(jī)組的電動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)都是同一廠家提供,容來(lái)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)時(shí)所采用的對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)均是增速箱高量也都是同一級(jí)別,兩者的增速箱雖然不是一個(gè)空壓機(jī)和電動(dòng)機(jī)低,可形象化地描述為“兩頭低、廠家生產(chǎn),但其結(jié)構(gòu)型式、大小、功率等均基本一中間高”;而對(duì)于6·空壓機(jī),外方提供的對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)致,說(shuō)明兩者不僅具有可比性,而且其對(duì)中數(shù)據(jù)標(biāo)卻與5·空壓機(jī)相反,是增速箱低、空壓機(jī)和電動(dòng)準(zhǔn)應(yīng)該相同或接近。但分析比較后發(fā)現(xiàn):對(duì)于5”機(jī)高,即“兩頭高、中間低”。兩者的比較見(jiàn)圖3。MDTORGX-71坤tx,0,I66BAX.0. II圖35′空壓機(jī)與6"空壓機(jī)對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)的比較Fig. 3 Comparison of alignment standards between No 5 and No 6 air compressors進(jìn)一步詳細(xì)分析外方所提供的5”、6空壓機(jī)定運(yùn)行已達(dá)12個(gè)月,其振動(dòng)值長(zhǎng)期穩(wěn)定在D4=對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算過(guò)程,發(fā)現(xiàn)兩者的差別在于對(duì)墻28m、D=38wm左右,軸瓦的溫度也都在正常板的溫差取值不同。為此,在不同環(huán)境溫度下分的范圍之內(nèi)。這一結(jié)果說(shuō)明上述對(duì)中原則與實(shí)際別對(duì)5°6°壓縮機(jī)支撐墻板、增速箱箱體、混凝土的對(duì)中值是吻合的?；A(chǔ)的溫度分布進(jìn)行長(zhǎng)期跟蹤測(cè)量。測(cè)量結(jié)果表明5"6壓縮機(jī)墻板的溫差基本一樣,說(shuō)明5"、6電動(dòng)機(jī)增速箱空壓機(jī)的對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該類(lèi)似,而不應(yīng)該像現(xiàn)在這樣截然不同。經(jīng)分析討論,認(rèn)為6·空壓機(jī)設(shè)定的對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)較合理,因?yàn)?6空壓機(jī)曾經(jīng)經(jīng)過(guò)一次搶修,一次增速壓縮機(jī)年修和一次檢修,這三次檢修任務(wù)中基本均沿用圖3(b)所示原則進(jìn)行對(duì)中,檢修后的效果很好。水平偏差4對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)的確定及驗(yàn)證根據(jù)上述分析結(jié)果,以及長(zhǎng)期跟蹤所得的溫差測(cè)量數(shù)據(jù),從理論計(jì)算上初步確定了如圖4所示的5°空壓機(jī)組對(duì)中原則:在垂直方向上,電機(jī)軸比大齒輪軸低,小齒輪軸比壓縮機(jī)軸也低,呈階圖45空壓機(jī)新對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)圖示梯型。在水平方向上,維持外方提供的標(biāo)準(zhǔn)。Fig. 4 Illustration of the new alignment standardfor No. 5 air compressor2004年按上述確定的對(duì)中原則對(duì)壓縮機(jī)重新對(duì)中,對(duì)中數(shù)據(jù)設(shè)置如表1所示。調(diào)整后設(shè)備2005年5空壓機(jī)組進(jìn)行第二次年修。在這運(yùn)行穩(wěn)定:至2005年因第二次年修停機(jī),設(shè)備穩(wěn)次年修中,更換了增速箱中的一對(duì)齒輪。考慮到46技術(shù)2006年增刊該對(duì)齒輪是第一次年修時(shí)調(diào)換下來(lái)的一對(duì)舊齒輪,其一側(cè)的齒面情況不太好,所以在考慮嚙合時(shí),為盡可能地讓齒輪受力嚙合往好的一側(cè)偏移,在對(duì)中原則不變的前提下,將對(duì)中的具體數(shù)據(jù)作壓縮機(jī)了調(diào)整。調(diào)整后對(duì)中數(shù)據(jù)見(jiàn)圖5增速沿表12004年5“空壓機(jī)對(duì)中數(shù)據(jù)記錄Table 1 The record of the alignment data of電動(dòng)相compressor in 2004-0101B030.0圖6振動(dòng)測(cè)點(diǎn)分布示意圖注:對(duì)中時(shí)無(wú)論垂直和水平方向都是以增速箱為基準(zhǔn)Location of the vibration measuring points壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)0.275結(jié)語(yǔ)0.1455°空壓機(jī)對(duì)中原則確定的方法,也為維護(hù)、檢修、管理其他大型回轉(zhuǎn)機(jī)械提供了有益的借鑒。垂直方向該空壓機(jī)在瑞士蘇爾壽公司僅生產(chǎn)了一臺(tái)。目前還存在以下一些問(wèn)題:壓縮機(jī)停機(jī)之后高速電動(dòng)機(jī)增速箱0.150.325軸的主副推力盤(pán)不能自動(dòng)回歸中間狀態(tài),所以會(huì)多次出現(xiàn)高速軸副推力盤(pán)受損的現(xiàn)象;作為易損水平方向件,空壓機(jī)的氣封需要定期吏換,顯得不盡合理;冷卻器漏水嚴(yán)重等。這些問(wèn)題表明我們尚需不斷圖5第二次年修所采取的對(duì)中數(shù)據(jù)地探索,進(jìn)一步改善這臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行狀況。Fig 5 Alignment data adopted in the second overhaul編輯任燕調(diào)整后各級(jí)軸瓦的負(fù)荷重新分配,軸心的軌(收稿日期:2006-01-11)跡較以前有了較大的改善。經(jīng)過(guò)一個(gè)階段的磨(改稿日期:2006-07-25)合,振動(dòng)能量也明顯下降,見(jiàn)表2數(shù)據(jù),其中測(cè)點(diǎn)位置的圖示見(jiàn)圖6。表25″空壓機(jī)組第二次年修后的振動(dòng)速度有效值Table2 Valid vibration speed values of No 5 compressoafter its second overhaul測(cè)點(diǎn)方向2004年2005年12月20日5月19日6月21日4測(cè)點(diǎn)水平4測(cè)點(diǎn)垂直l.814測(cè)點(diǎn)軸向1.280.815測(cè)點(diǎn)水平5測(cè)點(diǎn)垂直5測(cè)點(diǎn)軸向2.12