軸瓦壓緊力測量方法的比較

何江峰，韓利兵，朱海琴

（河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司 氣體廠，河北邯鄲 056015）

1 引言

為了防止軸瓦在壓縮機運轉過程中發生轉動或者軸向移動，壓縮機的軸瓦在安裝時要求有一定的壓緊力(瓦背過盈)，其主要作用是為了確保瓦背與瓦座有足夠的貼緊力，以防止在機組運行時主軸轉動和不斷振動過程中兩者產生相對位移而損壞軸承，造成機器運行不穩、振動增大甚至造成毀壞轉子等重大設備事故。因此軸瓦壓緊力要求在合適的范圍內，如果過盈量太小會造成松動，如果過盈量太大則會使軸瓦變形。

邯鋼氣體廠3TYC90 型氮氣透平壓縮機是應用于7#制氧機污氮氣回收的氣體壓縮設備，2012 年5 月開始現場安裝，本機組為整體齒輪型離心式壓縮機，轉子及大齒輪軸水平方向平行布置，壓縮機葉輪懸臂布置在轉子兩端，采用三級等溫壓縮。大齒輪軸支承軸承采用剖分式圓柱軸承，兩根高速轉子支承軸承采用可傾瓦軸承，葉輪的軸向力通過各高速轉子上的止推環傳遞給大齒輪軸，由支承大齒輪軸的止推軸承來承擔，軸承體采用低碳鋼制造，其軸襯為巴氏合金，測量軸瓦的壓緊力時，發現高速小齒輪軸瓦壓緊力與在出廠前安裝試車時的值有較大的差異。

2 設計安裝值

3TYC90 型氮氣透平壓縮機設計安裝值見表1。

表1 3TYC90 型氮氣透平壓縮機設計安裝值 /mm

設備出廠前按照表1的數值(用壓鉛方法測) 進行了安裝裝配，在廠家試車情況良好，各級振動、瓦溫等參數正常。

3 瓦背過盈常用的測量方法與數值

圖1 軸瓦、瓦蓋示意圖

3.1 常用測量瓦背過盈的方法

（1）壓鉛法

如圖1所示，假如在自由狀態下軸瓦頂部A 點與瓦蓋緊緊貼上后，在瓦蓋的上下對口結合面B、C 處有0.05mm的間隙，那么，當B、C 處被壓緊后瓦蓋與軸瓦緊抱，瓦蓋與軸瓦就有0.05mm的過盈。測量瓦背過盈一般可采用壓鉛法，把軟鉛絲（φ0.30mm）放在軸承體上；把軟鉛絲（φ0.30mm）放在軸承壓蓋下面；緊固軸承壓蓋；測量A、B、C的厚度，取其差值（與最大壓緊力相應）作為參考值。測得三處的值a、b、c，即可得到瓦背過盈：δ=（b+c）/2-a。

（2）直接測量法

直接測量法就是用量具測量軸瓦殼外徑和軸承座內孔徑，兩徑之差就是瓦背過盈或間隙。這種方法受量具和測量者的影響較大，和實際值容易有偏差，一般不采用。

3.2 施工中測量方法與數值

表2 測量值/mm

（1）第一次測量

在A、B、C 三處各放上φ0.5mm的鉛絲，蓋上瓦蓋后緊固螺栓，把緊后拆開，測得三處鉛絲的厚度a、b、c，然后得出瓦背過盈δ。經三次測量，結果過盈值和原設計值不一致，見表2。

（2）第二次測量

在上下瓦蓋對口兩個結合面B、C 處各墊了厚度b=c=0.20mm的銅皮，在軸瓦頂部與瓦蓋之間A 點處放上φ0.5mm的鉛絲，將瓦蓋壓緊后測得A 處鉛絲厚度為a=0.18mm，得出瓦背過盈為：δ=（b+c）/2-a=（0.20+0.20）/2-0.18=0.02mm，測量結果有過盈。這顯然與該壓縮機在出廠前的裝配過盈值（0.01～0.03mm）一致，且多次重復測量結果基本相同。

4 兩種測量方法比較與原因分析

兩種看似類似的方法，結果卻不一樣,我們進行了分析,可能是有下面幾個原因:

（1）鉛絲選擇不合適：按照要求應該選擇φ0.30mm鉛絲，實際選用的是φ0.5mm的鉛絲。問題可能出在測量用鉛絲的直徑和其變形延展極限。測量軸瓦過盈和測量軸瓦頂間隙一樣，同樣要求鉛絲直徑為1.5～2倍測量值，這是因為一定規格的鉛絲有其變形延展的極限。軸承壓蓋下部放置鉛絲，粗的鉛絲受壓蓋螺栓的壓力影響更大。這是可能造成不一致的原因之一。

（2）采用第一種方法測量時，B、C 處只在螺栓內側放置鉛絲，而沒有在壓蓋螺栓外側布置，造成壓蓋與軸承座下部接觸不實、不均勻；再有擰緊螺栓時力量過大且分布不均勻，測得鉛絲的厚度不是真實的數據。φ0.5mm的鉛絲，其變形的極限值λ 約為0.11mm，而B、C 兩點的數據是0.11mm 左右，達到鉛絲其變形延展的極限，分析這可能是造成上述現象的主要原因。

（3）如在A、B、C 三點都用鉛絲時，B、C 處在螺栓內側、外側均勻放置鉛絲，擰緊螺栓的力量均勻，適中壓緊力只要保證三處的鉛絲都受力適度,被壓扁即可，如果壓緊力太大，使B、C 兩處的鉛絲壓至其0.11mm 左右，而得到錯誤的結果。

針對以上分析，我們在壓蓋下均勻布置鉛絲,確保接觸均勻，適中壓緊力只要保證三處的鉛絲都受力為好，進行驗證，復測結果為壓緊力0.02mm，與第二次測量結果一致。

5 結語

用壓鉛方法測量軸瓦壓緊力時，必須注意所使用鉛絲的直徑為1.5～2倍測量值；應注意其變形延展極限，保證在測量時鉛絲不被壓至其變形的極限值；適度的壓緊力，只要保證三處的鉛絲都受力即可，否則會導致錯誤的結果。

［1］王書敏.離心式壓縮機技術問答［M］.北京：中國石化出版社，1995.

［2］蘇軍生.化工機械維修壓縮機.風機.離心機分冊［M］.北京：化學工業出版社，2007.