20t動平衡機輔助回油系統改造

李焰

摘 要：壓縮機轉子在機組運行中轉速很高，高速動平衡是保證轉子能夠高速運轉必不可少的一道工序。高速動平衡機是進行高速動平衡檢測的重要設備。高速動平衡機控制系統是保證高速動平衡機順利運轉的基礎，其回油系統設計缺陷，導致設備停臺時間長，影響設備利用率，對該設備改造勢在必行。

關鍵詞：動平衡機 輔助回油系統 設備維修改造

中圖分類號：TH877 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（a）-0037-02

1 高速平衡機生產中的重要性

壓縮機可以制約國家大型裝備制造業的發展，高速動平衡是壓縮機組試車前檢測壓縮機轉子是否平衡的一道工序，按測量結果進行校正，以改善被平衡轉子的質量分布，使轉子運轉時軸頸的振動或作用于軸承的力減小到規定的范圍內。

平衡機是用于測定轉子不平衡的儀器。

該文所提及的20 t動平衡機是該廠生產任務中的關鍵設備。該設備為葉輪加工的最后一道工序，為葉輪做高速動平衡服務，該設備的好壞，嚴重影響著試車一次合格率和葉輪返修率。由于20 t動平衡機是該廠的“精大稀”設備，所以導致其使用率極高。隨著生產的擴大及對精度需求的增高，該設備已滿足不了生產的要求。

2 動平衡機回油系統故障分析

2.1 回油時間長

該設備輔助回油系統的原始設計存在缺陷，回油管路狹窄，回油的重力勢能小，導致回油時間長達4～5 h，嚴重影響轉子動平衡實驗。

2.2 維修費用高

輔助回油系統中沒有設計過濾元件，導致真空供油系統過濾器濾芯經常堵塞，當設備使用頻繁時，1～2個月即更換一次濾芯，維護費用增加。

2.3 漏油嚴重

由于回油口經常被鐵屑等異物堵塞，導致回油速度緩慢，當真空倉底座充滿潤滑油時，由側面溢出，平均2個月漏出一桶潤滑油，大大增加了維護費用和更換潤滑油的停臺時間，同時，漏出的潤滑油對環境也有一定影響。

根據以上設備現狀，響應集團“反降增”的精神，符合6S現場管理規定，適應生產的要求，決定對20 t動平衡機進行升級改造。

3 動平衡機改造項目優點

該設備輔助回油系統的原始設計存在缺陷，回油管路狹窄，并且在真空底座回油口處并沒有設計擋板或圍擋裝置，在這種情況下，鐵屑及其他異物時常堆積在回油口處，不但大大增加了系統回油時間，而且當真空倉底座充滿潤滑油時，由側面溢出，平均2個月漏出一桶油?；赜拖到y位于真空倉下面的地坑中，這給改造工作帶來很多不便。

在克服工作條件差的困難下，在不改變設備原有功能的基礎上，重新設計制造輔助回油系統，既要滿足大幅度降低回油時間，又要保證回路中過濾精度，并且消除了系統漏油問題。該次項目另一優點在于，改造過程并不需要設備長時間停臺，輔助回油系統設計制造完成后直接與原回油系統連接，這樣，在改造過程中，設備依然可以滿足生產任務的需要，可見，該次改造是對該設備的一次創新式的升級。

4 動平衡機改造方案分析

4.1 制定改造方案

調查、分析，制定多種方案，根據不同方案制定詳細計劃。

方案一：尋求該設備生產廠家幫助，該設備為德國申克公司生產制造，該公司在動平衡機領域有著豐富的經驗。邀請廠家來進行設備改造，風險小，但經過和廠家聯系溝通，申克公司并沒有制定相關的設計缺陷補償措施及方案。如果有改造的需求，申克公司會重新制定方案并派專人進行現場服務，但其改造費用和時間是我們無法接受的，所以，對此方案進行了否決。

方案二：在自主設計輔助回油系統的前提下，針對改造過程中油泵電機、粗、精過濾器經行采購，這個方案好處在于購買時間短、設備品質由保障。但采購電機及過濾器費用高，秉著集團“反降增”的精神，對此方案也進行了否決。

方案三：充分利用原有庫存，所用材料均為庫存中閑置備件和修復的設備部件組成。真空油泵由CB-B100齒輪油泵改造而成，并自主設計制作過濾器，由于地坑下環境復雜，管路連接部分采用邊設計邊施工的方案措施，難以施工的位置采用軟管連接等技術措施。

4.2 確定改造方案

反復討論，確定最優方案。

對方案三及進行討論，考慮集團“反降增”的精神，以及生產任務迫在眉睫的緊急等情況以后，我們選擇了方案三，并進一步進行了系統優化。

4.3 提出改造應急預案

對最優方案進行風險預估，并拿出應急預案。

風險：由于沒有同類型設備改造經驗，會出現改造后回油效率低，輔助回油系統影響到設備液壓系統，地坑中施工還存在著安全隱患等諸多風險因素。

應急預案：對于施工安全問題，我們制定了一系列的安全預防措施，在地坑中安裝通風設備、照明設備、架設安全圍擋，并委派安全員進行施工安全監察。對于改造經驗的風險，我們查閱了大量數控機床的液壓回油系統原理方面的資料，以類似的油箱容積和回流速度加以借鑒，制定了可控流量式的回油方案。

5 改造方案實施流程

5.1 設計回油系統液壓原理圖

設計回油系統液壓原理圖，繪制零件加工圖，采購必要標準件等前期準備工作。

這個時間段主要就是對可能需要用到的零件進行測繪、設計，并繪制加工圖，繪制安裝示意圖，準備所能用到的工具，選擇加工設備，制定加工工藝、項目進度表等前期準備工作。利用原有庫存，所用材料均為庫存中閑置備件和修復的設備部件組成。真空油泵由CB-B100齒輪油泵改造而成，并自主設計制作粗、精兩套過濾器，設計圍擋，消除漏油現象，現場實際勘探后，采購管件以用料最省為原則。

5.2 項目實施

根據現場實際位置以及方便維修、不影響原設備運行，節省管路用料為原則，制作并安裝油泵電機底座。endprint

安裝油泵電機，由于現場環境影響，盡量讓電機保持水平安裝。

制作粗、精兩套過濾器，包括外殼、濾芯、支架和接頭等零件，在安裝之前，更換原油箱中的潤滑油，竄油、清洗油箱，選擇方便更換的位置進行安裝。

制作安裝圍擋，其原理類似污水處理中的水堰板，潤滑油中雜質沉淀，上層清潔的潤滑油流過擋板，后流入回油口，這樣回油口不會因鐵屑和雜質堆積而堵塞。潤滑油溢出和回油緩慢得到了根本解決。

管路連接，將以上工作準備完畢后進行管路連接，必要位置以軟管連接，以起到減震降噪的作用。

制作并安裝液位計，當液位到達預設位置時，顯示器顯示液位過高報警，然后開啟油泵電機進行輔助回油。

電氣連接，符合電氣安全規定。

調試，經設計人員、設備操作人員反復對回油系統進行調試，排除了一些系統故障，經過幾天試運行后，系統趨于穩定狀態。

5.3 資料歸檔

制作使用說明書，常見故障排除方案，備品備件明細，制作圖紙歸檔等工作。

6 動平衡機改造項目成效分析

充分利用原有庫存，所用材料均為庫存中閑置備件和修復的設備部件組成。真空油泵由CB-B100齒輪油泵改造而成，并自主設計制作過濾器，節約預算約為：15 000元

降低設備維修成本，通過增加濾芯的使用壽命，從而節約維護費用為：4 000元/年

提高設備利用率，回油時間由原來的4～5 h降低為20～30 min。

減少潤滑油浪費，節約60 000元/年。

該次改造提高了20 t動平衡機的使用效率，使其更好地滿足生產需要，提高試車合格率，降低葉輪返修率，并且通過此次改造，對相關設備的改造升級起到了可借鑒的作用。

7 結語

該次升級改造使我們的高速動平衡機上了一個新臺階，不僅生產效率提高而且節約了大量維修資金，可以滿足現在產品的需要。該項目要求達到的技術要求是在不改變設備原有功能的基礎上，重新設計輔助回油系統，既要滿足大幅度降低回油時間，又要保證回路中過濾精度，并且消除了系統漏油問題。

參考文獻

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[3] 葉能安，余汝生.動平衡原理與動平衡機[M].武漢：華中工學院出版社，1985.endprint