關于壓縮機軸承溫度高問題的分析及處理

于冬冬+劉丹++李洪升

摘要：簡述離心式壓縮機軸承溫度高的原因，并提出相應的解決、處理的方式

關鍵詞：離心式壓縮機；軸承；油膜；潤滑油；巴氏合金

引言

離心式壓縮機就是在離心式壓縮機的葉輪葉片的作用下，讓進入葉輪的氣體跟著葉輪高度旋轉，并在旋轉離心力的作用下讓氣體向葉輪出口流動，同時，受到葉輪的擴壓作用，提高其壓力能和動能，等氣體進入擴壓器后，又進一步將動能轉化為壓力能，氣體再通過彎道、回流器流入下一級葉輪再進行壓縮，最后達到工藝所需要求的氣體壓力。

能使離心式壓縮機長期穩定運行的重要因素之一是軸承溫度高，經研究分析，軸承溫度高的原因主要由以下兩個方面造成：

一、分析軸承溫度高的原因

（一）由潤滑油系統引起的軸承溫度高

1.當潤滑油量不足或者潤滑油中斷時，就會造成軸承溫度升高，使軸承產生咬合，嚴重的情況可以導致巴氏合金熔化。而往往造成油量不足或中斷的原因可能是：

①主油泵遭到損壞而輔助油泵沒有及時進行投入供油；

②供油系統管路及連接閥門漏油或產生破裂，或者油管路堵塞；

③油箱中油位過低是造成油泵吸油量不足、吸不上油。

產生上述原因時，機組應加強每日正常檢查，及時查找原因，并采取相應措施進行處理。

2.潤滑油含有沙粒雜質等異物不夠清潔，被帶入軸承后導致軸瓦產生刮傷，嚴重的會使軸承溫度升高而造成巴氏合金熔化。應對油箱中潤滑油進行循環過濾，濾掉油里的雜質，檢查并清洗供油管線上油過濾器，必要時可以通過更換新濾芯來提高濾油效果。

3.潤滑油系統的油冷卻器工作不正常，進油溫度過高，油的粘度不夠，不能及時帶走軸承的熱量，使得軸瓦內沒有形成良好的潤滑油膜。可以加大油冷卻器的冷卻水量，如果產生結垢或堵塞，就需要除垢、疏通來提高冷卻效果。

4.如果潤滑油中含水量增大，則會降低潤滑油性能，影響壓力油膜的形成。就需要用分離機將油箱中的油進行油水分離，把油中水份分離出來。

（二）離心機機組和軸承的原因

1.壓縮機轉子不平衡而引起的軸承振動過大，運行過程中導致軸瓦磨損。應根據轉子的運行狀態，返回制造廠家定期進行校動平衡，減小不平衡量。

2.軸承的安裝不符合要求，一方面由于止推軸承的軸承座歪斜，會導致止推軸承瓦塊負荷不均，承載的瓦塊溫度會升高，將軸承的承載能力大大減少，會造成引起止推軸承的損壞的可能。徑向或止推軸承間隙太小，影響了潤滑油膜的正常形成，同時潤滑油不能充分排泄，不能及時帶走摩擦產生的熱量，也會引起軸瓦溫度升高。因此安裝軸承時，一定要仔細，使各項要求符合技術標準。

3.軸瓦的巴氏合金澆鑄的質量不達標，含有鐵屑、沙粒等雜質或者巴氏合金造成脫落、裂紋、砂眼等缺陷。應該選擇高速輕載巴氏合金，經化驗分析，合金成分必須符合要求，提高澆鑄和加工質量。

4.不合理的軸承結構，軸瓦處于超負荷運行，軸瓦和軸承無法形成液體摩擦。應將軸承設計結構進行改進，改善軸瓦的承載情況，對軸承運行負荷進行有效降低，以確保軸承在液體摩擦狀態下正常運行。

5.壓縮機隔板漏氣或者平衡盤密封、級間密封齒遭到損壞，增大了轉子軸的向受力，增加了止推軸承的負荷。此時，應對壓縮機進行解體檢修，修整隔板中分面，避免漏氣，或者更換平衡盤和級間密封，必要時可進行徹底改造。

6.平衡管堵塞，平衡盤副壓腔壓力無法泄掉，平衡盤作用不能正常發揮，增大了轉子軸的向受力，增加了止推軸承的負荷。應將平衡管進行詳細檢查，把堵塞物徹底清除，從而及時卸掉平衡盤副壓腔壓力，平衡盤作用才能得以正常發揮。

二、處理推力軸承溫度高的方案

（一）止推軸承

1.復檢止推軸承的止推軸承間隙，確保止推間隙是否符合設計要求。

2.止推瓦塊

①止推瓦塊的巴氏合金層應無脫胎、磨損、碾壓、裂紋、燒灼、拉毛、電蝕和沖蝕等缺陷。瓦塊經過著色或浸煤油檢查，巴氏合金與基體金屬結合良好。

②止推瓦塊表面不允許存在沿徑向的溝槽或劃痕，其深度不應超過0.01mm。

③同組瓦塊工作痕跡應大致相等，如工作痕跡不均勻則說明瓦塊承載不均，應查找原因。

④各單獨瓦塊的巴氏合金表面與止推盤表面的接觸情況可用紅丹檢查，接觸面積不應低于80%，同組瓦塊厚度偏差不應超過0.01mm。

⑤瓦塊背部承力面應光滑，無燒灼、壓痕和膠合等重載痕跡。

⑥各限位銷釘固定可靠，銷釘及銷孔均無磨損。組裝后瓦塊擺動自由。

⑦對帶熱敏元件的止推瓦塊，在瓦塊內固定的牢固情況應檢查熱敏元件，測溫引線不應影響瓦塊搖擺的靈活性。熱敏元件與引線連同瓦塊由儀表檢查，絕緣和測量精度應符合儀表規范。

3.基環和水準塊

①水準塊承力面光滑，無磨損、壓痕、燒灼等重載痕跡，在基環內擺動靈活自如，不卡澀。止動銷長度適合，牢固固定，與水準塊銷孔之間有足夠間隙，不頂均壓塊，不偏磨銷孔。

②水準塊間相互工作面接觸線無壓痕，表面光滑，組裝后水準塊擺動自由。

③基環無瓢曲變形，兩半基環結合面平整不錯口，與水準塊接觸處無壓痕，基環背面與止推軸承殼體端面承壓均勻。基環上防轉鍵固定良好，外殼上對應鍵槽無磨損。

4.止推盤

①止推盤表面光潔平整，表面粗糙度Ra值小于0.8mm，周向溝槽深度應不超過0.05mm，且不能存在徑向溝痕。

②由鍵聯接的止推盤，鍵與鍵槽擠壓無痕跡，檢查鍵槽經探傷無裂紋。止推盤與軸肩和背母端面接觸均勻，鍵在止推盤鍵槽內配合適當，側間隙、頂間隙及止推盤與軸之間的配合符合設計要求。組裝后的止推盤端面全跳動小于0.015mm。

③采用液壓拆裝止推盤結構時，應檢查止推盤內孔與軸表面的接觸情況，檢查止推盤端面與軸肩的接觸情況，均不能小于80%。各表面無毛刺、損傷、劃痕。

④止推盤厚度沿圓周偏差不超過0.01mm。

⑤止推軸承調隙墊片為一片，應光滑平整，沿整周厚度誤差小于0.01mm。

⑥甩油環內外徑配合適宜，不松動。

⑦清洗軸承箱，要使各供油孔與軸承座上油孔吻合、暢通。

（二）處理徑向軸承溫度高的方案

①檢查軸瓦配合間隙，刮研軸瓦內徑，使軸瓦與軸頸配合間隙，達到標準要求。

②檢查軸承進油節流孔板，加大節流孔徑，使潤滑油油量滿足使用要求。

③開大油冷卻器水閥，增加冷卻水流量，使潤滑油流量降低來滿足使用要求。

④改進軸承的設計結構，改善軸瓦承載情況，降低軸瓦運行負荷，確保軸承在液體摩擦狀態下正常工作。

綜上所述，軸承結構本身、制造安裝和檢修的質量以及壓縮機運行工況的變化和供油系統的工作情況都會影響軸承的正常運轉。所以，必須嚴格遵守檢修工藝標準的規定進行檢修，保證軸承質量；在運行中，應注意監視軸瓦溫度、潤滑油溫度、軸向位移以及供油系統是否正常工作、軸承的振動是否過大和有無異音等。如有任何異常，應立即分析判斷，采取有效措施，進行處理，避免事故發生。

參考文獻

[1]西安交通大學透平壓縮機教研室 . 離心式壓縮機原理 . 北京：機械工業出版社，1980年

[2]黃鐘岳，化工透平式壓縮機 . 大連理工大學出版社，1989年

[3]王書敏，何可禹，離心式壓縮機技術問答 . 中國石化出版社，2005年