張 勇
(中國化學工程第七建設有限公司 西寧)
壓縮機具有零件多和結構復雜的特點,會遇到多種安裝和設備自身制造問題,能否正確安裝決定著壓氣站的輸送功能及工作效率。因此要認真對待壓縮機的每一個安裝步驟,安裝工人應仔細處理壓縮機安裝的特殊問題,將安裝過程中的誤差降到最低。
在此環節中,安裝人員要進行細致的清潔工作,如對整體連桿油路的清理。之后安裝曲柄銷和連桿大頭,同時保證接觸面積在70%范圍之內。此步驟關系到整個壓縮機能否正常工作,因此必須嚴格對待。連接螺母的緊固工作,必須使用規定的操作機械協助下完成,嚴防脫滑和松動帶來的嚴重后果。所有各固定部位的細節安裝,必須按照設備技術條件要求的擰緊力矩進行,嚴格鎖牢所有固定部位的螺桿和螺栓,切實保證所有固定部件即使在強力振動中也不會松動。
在安裝壓縮機的過程中,有關安裝人員首先必須做到的工作是確保壓縮機軸承的清潔與干凈。加固并且擰緊平衡鐵和曲軸的堵油螺塞,嚴防壓縮機工作中產生松動而導致的工作中斷。細致緊密地檢查軸承合金層和軸瓦鋼殼的粘連,嚴防脫殼。對曲徑進行技術測定與監督,即保證軸瓦和主軸頸之間的縫隙弧度一定小于最小的規準。測定軸瓦下端弧面,使得這個側面弧面度數保持在90°之內,并且保證其與下端相接觸部分的面積<70%的側面弧面。進行軸瓦下端間隙測定,即保證曲軸的水平度偏差在0.1/1000之內,具體操作是運用水平儀測量曲軸的水平度,觀察轉動曲軸時有否阻滯發生。嚴密監測安裝好的氣缸,確保其不漏氣。
合理、有規劃地整理壓縮機的整體組裝材料,完善正常、有序的填料順序。首先整體清點、清理和暢通所有有關物質,諸如油料、水及相應管道等。整體和端面的填料都要認真對待,保證要填面的填料接觸面積>70%。組裝刮油器時,組裝人員要保證其刀刃在正裝狀態,其后鑒定并保證刮油器的空隙在規定要求之內。
活塞桿徑向跳動異常是壓縮機活塞組件安裝過程中經常出現的一個問題,例如,2D20-104/6.5-BX壓縮機在完成曲軸、十字頭、氣缸、連桿及機身的安裝工作后,對一級缸活塞桿徑向跳動的情況使用百分表進行測量,測量結果會出現垂直方向及水平方向的數值。在曲軸箱開口值、二級缸活塞桿徑向跳動值以及氣缸和曲軸箱的安裝操作都符合標準要求的前提下,活塞桿徑的后止點仍然出現異常波動情況時,就需要特別注意。
活塞桿徑向跳動異常原因:(1)活塞管不直,可能存在不同程度的彎曲現象;(2)滑道和十字頭不能進行很好的接觸;(3)氣缸水平度不符合標準,存在超標的現象;(4)氣缸的鏡面呈臺階狀;(5)十字頭的滑道和氣缸沒有處在一個中心,同心度不符合標準,出現偏差;(6)活塞支承環的大小規格和標準尺寸存在差異;(7)活塞組同氣缸間的組裝不合理。
對壓縮機的每個零部件進行仔細檢查,將可能存在問題進行一一確認,然后將拆卸下來的活塞組件重新按照要求組裝上去,最后開動機器試驗是否依然存在活塞桿徑向跳動異?,F象。如果再次出現跳動異常現象,要在檢查的同時記錄活塞桿水平度及活塞桿跳動的動態變化圖,有助于找到導致問題出現的真正原因。當活塞桿水平度正常時,就要對活塞和氣缸的周向間隙進行檢查。由于十字頭中心線偏低而引起的活塞和氣缸上、下間隙增大,一般會導致盤車過程中止點位置跳動異常。
處理活塞桿徑向跳動異常問題的具體操作:首先把連桿拆卸下來,從滑道中將十字頭取出,標記好上、下兩塊滑板后將二者拆下來,并把十字頭置于橡膠板上,將上、下兩塊滑板下的3片銅皮(0.2 mm)中位于上滑道板上的一片拆卸下來,將其置于十字頭和下滑板之間,經過不斷調整,在確保十字頭和滑道間隙不變的情況下用螺栓擰緊,使力矩符合規定的標準,最后進行鉚固。重新組裝后再次進行檢查,確定滑道和十字頭的接觸良好,借助百分表檢測,觀察活塞桿徑向跳動情況,以活塞桿不再出現劇烈跳動為準,一般跳動值≤0.12 mm。在此值下,壓縮機單機和投料工作過程中也不會再出現活塞桿過熱、填料泄漏及異常跳動現象。這一操作中應注意,一級十字頭的上滑板承擔主要作用力,不能對其進行較大改動。
對于壓縮機電機半連軸器未安裝問題,在處理過程中要參照壓縮機的設計圖紙的說明和指示進行,例如2MCL357型二氧化碳壓縮機的半連軸器過盈量實際尺寸是0.35 mm,聯軸器孔徑的實際尺寸是249.97 mm,軸徑的實際尺寸是250.32 mm,說明書中250H7/u6指的是電機軸和聯軸器孔二者之間的配合尺寸大小。要通過油浴的途徑來安裝電機聯軸器,即參照聯軸器的外觀大小制做一個相應的油加熱箱,油加熱箱的尺寸應為500 mm×700 mm×700 mm,將一定量的機油加入到加熱箱中加溫后,將聯軸器放入進行加熱。
最合適的加溫度 T=TH+(δ0+δ最大)/ad。公式中 TH表示外界環境的溫度,一般為25℃。δ0是裝配所需的最小間隙,本例為0.24 mm。δ最大代表實際測量的最大過盈,本例為0.35 mm。d是被加熱件的直徑,本例為250 mm。a是被加熱件的線膨脹系數,本例為12×10-6/℃。經計算,本例最適宜的加熱溫度為222℃。
加熱后借助橋吊將聯軸節取出,并利用內卡鉗對聯軸節內徑的大小進行測量,符合安裝標準后即可進行組裝。組裝時要注意將連軸節快速至于電機軸旁邊,然后利用安裝工具將電機軸和聯軸節孔對齊,快速推進到位,以免聯軸器中途冷卻造成裝配困難。
德國產1+1TZL200型對稱平衡型壓縮機,檢測時發現,壓縮機的一級活塞桿跳動值遠遠超過規定的標準值(0.068 mm)高達0.15 mm。將中體連接螺栓同氣缸分開,然后對氣缸的整體高度進行調整。由于中體滑道和氣缸的同心度已經形成,加上二者之間的配合間隙較小,一般在0.06~0.08 mm,拆開對其進行調整的作用不大,如果重新找同心度的話需要多次測量并重復進行拆裝工作,不僅會造成物力和人力的浪費,還不能確保調整的準確度。結合說明書對壓縮機的零部件進行詳細研究發現,在活塞桿和十字頭的連接處有一個調整裝置,通過此調整裝置可以對活塞桿進行4個方位的調整。
調整裝置中包括一個定位圈,通過調整定位圈外徑的大小,可以使調整裝置持續可調,直到滿足說明書的要求。因此,對定位圈外徑尺寸進行調整是關鍵,即將其外徑減小0.5 mm。
具體措施:首先盤車將活塞桿推動到前止點然后取出定位圈,交車工進行車削(外徑減小0.5 mm),并保持定位圈內外圓的同軸度。安裝過程中先用手擰緊,然后用調整釘絲對活塞桿精調,同時打表檢查。當活塞桿跳動測試值同說明書中的標準一致時,再用工具擰緊螺釘,緊壓上緊裝置固定十字頭和活塞桿,最后再次確認活塞桿的跳動值是否超標,檢查無誤后進行單機運行和投料使用。
在單機試著運作一臺加氫裝置的活塞式壓縮機之后的循環水工作過程中,可以監測到其一級氣缸的回水并不明顯,甚至只是有水滴的現象出現,猜測原因為回水壓力大所致。拆開回水管道進行最直接的開放性放空,上述問題沒有得到改善。觀測壓力表數值為0.4 MPa,可知氣缸冷卻水管道阻滯不通。
檢測水腔蓋板,發現內部雖然有大量切屑,但都在角落并未影響通暢。檢查氣缸冷卻水的出口管道,將1 L的水由上部倒入管內,發現水不能流出,由此斷定冷卻水出口管道堵塞。用稀鹽酸水浸泡,但效果不明顯。采用拆開冷卻水道的方法進行檢修,拆下氣缸蓋子并擰開絲堵,磨去絲堵的焊點并鉆孔,用螺栓和螺母擰出絲堵。發現水道中還存在一層薄鐵皮沒有打通,致使水道阻塞。除去鐵皮,按之前的安裝標準擰回絲堵并密封,氣缸冷卻水管道能夠順利排出冷卻水。
因為氣缸面積通常較大,且與中體配合止口間隙較小,增大了氣缸安裝的難度。對于氣缸同心度偏差問題,可以通過拉鋼絲的方法對十字頭和氣缸的同心度進行測量,保證同心度的準確性。這直接關系著壓縮機組件的性能和曲軸、活塞、連桿及氣缸的壽命,意義重大。
具體處理步驟:第一步將拆卸的氣缸放在枕木上,去除螺絲,清除表面油垢,確定處理量和處理位置。加工量B=AD/L,A代表氣缸前端傾斜偏差,D是氣缸止口處中徑大小,L是氣缸安裝長度。3個數據的單位為mm。第二步是利用磁力表架及百分表工具測量處理量,在處理位置上按照計算出來的數據,利用平刮刀將基準點鏟刮出來,圍繞基準點用平刮刀在其左右各90°的方位刮去加工量的一半,作為第二和第3個基準點。第三步是當鏟刮好3個基準點后,再進行逐層、全面的鏟刮工作,每層的鏟刮工作都必須借助一級鉗工平臺配研完成,之后檢查著色工作,直至整個止口面全部連接起3個基準點為止。
由于壓縮機結構復雜,在安裝過程中會遇到多種不同的問題,為保證整體安裝過程順利和機器能夠正常運轉,安裝人員要運用以往的經驗和專業技術知識,應對安裝過程中出現的問題。認真研究導致問題出現的關鍵原因,對問題進行全面分析,將操作失誤降到最低。