2D型往復式壓縮機潤滑系統優化

郭 振

一、問題與原因

航天爐（HT-L）粉煤加壓裝置低溫甲醇洗崗位使用2D型往復式壓縮機，布局為二列二級臥式對稱平衡型。該機初期運行的一個月中就出現故障兩次，發現潤滑油系統設備裝置設計不合理，以及油冷卻器換熱效果不好引起油溫高等問題。特別是軸承、襯套易磨損，曾出現十字頭銷堵油片裂紋跑油，襯套因斷油而抱軸磨損燒毀。

分析原因，主要有十字頭銷堵油片裝置設計不合理，十字頭銷定位裝置存在潛在隱患。十字頭襯套結構不完善，油路分布不均勻，襯套潤滑不良。主軸承（滾子軸承）潤滑方式欠佳，軸承響聲大，使用壽命短。油冷卻器換熱效果不好，油溫高。

二、改進措施

1.改進壓縮機十字頭銷

十字頭銷兩端油孔封蓋1.5mm厚，材料是Q235薄鋼片，焊接在十字頭銷兩側的端面（圖1下半部分）。由于鋼片薄，運轉過程中易造成開裂漏油，以致造成油壓低而聯鎖跳車，嚴重時造成運轉部件燒毀。十字頭靠開口彈性擋圈外環定位，由于開口擋圈厚度只有2mm，且彈性擋圈多次裝配時受力拉伸，容易出現疲勞斷裂，從而導致十字頭銷運行中從銷孔內竄出造成事故。經過分析，決定去除堵油片和開口擋圈，選用加厚的堵油鋼板、增加十字頭銷法蘭式壓蓋定位裝置（圖1上半部分）。

（1）選用6mm厚不銹鋼板加工成一個圓形堵油板代替堵油片，直接焊接在銷孔兩端凹槽內。因堵油板厚度合適，并且強度和剛度相對于堵油片要好，隨后一個月的試運行效果很好，有效解決了銷孔堵油片漏油問題。

（2）加工一個帶凸臺的法蘭蓋（保證凸臺的深度和外徑與十字頭銷孔相匹配），在十字頭銷孔端面對應凸臺法蘭孔位置處加工四個直徑10mm的螺栓孔，通過螺栓緊固十字頭銷法蘭壓蓋，同時做好螺栓防松裝置，可有效保證十字頭銷的定位準確、可靠。

2.改進十字頭襯套潤滑油槽結構

在內側環形油槽的基礎上增加多個橫向油槽，做到襯套各點潤滑分布均勻（圖2）。十字頭襯套的材料為青銅，內側只有一條環形油槽，中間圓周分布有油孔，潤滑油由中間油槽處向襯套兩側擴散，當摩擦副間隙過小或油量供應不足時，導致襯套油槽內供油分布不均勻，從而影響油楔形成。在襯套里側環形油槽內沿內圓加工出橫向油槽（油槽不應開通至襯套端面邊緣外，以免造成漏油），測得襯套銷孔配合間隙為0.1mm，符合設備安裝技術規范。

3.增加主軸承（滾子軸承）供油管線

連桿大頭瓦、小頭銅套和十字頭滑道為連續性強制供油，壓縮機的主軸承廠家設計為滾子軸承，潤滑方式為拋油圈甩油、飛濺潤滑（圖3）。當設備停運一段時間后，軸承會無油而干澀，設備再次開機運行時，必然會對軸承造成一定的摩擦。特別是當油箱油位較低時，拋油圈接觸不到油位，將會造成事故。在曲軸箱蓋上端正對滾子軸承側面空隙處，開孔后配一根直徑6mm的油管，引致軸承側面上端，通過調節油路支管上的控制閥門，引入潤滑油對軸承進行強制淋油潤滑，同時保留原甩油、飛濺潤滑，使軸承潤滑效果大大改善。

4.改善換熱效果

（1）并聯一臺油冷卻器，同時增設換熱器水路反洗閥（圖4）。廠家設計的是一臺10m2的油冷卻器,因使用的冷卻水為循環水，易形成碳酸鈣、泥土、雜質等污垢，換熱效果不好，常導致油溫較高。在潤滑油路上加配一臺面積為 20m2換熱器，通過調節水路閥門控制水量來達到合理換熱效果，同時可在不停車狀態下實現換熱器的切換清洗。另外對換熱器的進、出冷卻水路加配反沖洗閥門，通過定期對換熱器進行反沖洗，及時排除水路中的污物。

（2）對滾子軸承增加遠程溫度測量裝置，實時監測軸承溫度。原軸承溫度只能顯示在控制柜數據顯示器上，操作人員不易觀察。在軸承盒蓋上增加鉑電阻測溫數控系統，可通過遠程數據在微機監視盤上實時在線監測。

三、注意事項

（1）當切換清洗換熱器時，一定要先切掉油系統連鎖，防止連鎖跳車事件的發生。

（2）改進修復后的十字頭襯套油孔應及時吹凈疏通，避免切削金屬顆粒進入摩擦副內。及時清理濾油器濾網，嚴禁堵塞影響潤滑油量。做好油品日常檢查和定期分析，適時更換潤滑油。

（3）加強設備巡檢，特別是應認真檢查油位、油質、油溫、油壓和摩擦副溫度等，及時發現問題，認真做好整改。

四、效果

通過對往復式壓縮機的潤滑油系統部件的優化改進，同時定期對換熱器的進、出水管路進行反沖清洗和切換清洗后，潤滑油溫度高的現象消除。設備運行平穩，節約大量維修費用，突發停車事故減少。