高壓加氫尾端軸位移改造

高云云 郭瑞博

摘要：一套高壓加氫高壓泵是裝置的關鍵機泵，它的穩定運行直接關系到裝置的生產平穩。該泵自運行以來，一直未安裝軸位移探頭，存在無法及時監測機泵運行狀況。通過對泵軸的分析，采用對推理盤背冒進行改造，提出安裝軸位移探頭的合適方案，并進行投用，投用后滿足需求，保證關鍵機泵的運行狀態監測。

關鍵詞：推力盤背冒 ?軸位移改造

大型旋轉機械一旦出現故障就會導致很嚴重的后果。為了保證大型旋轉機械能安全的生產和穩定的運行，軸振、位移、轉速的精確監測是判斷運轉狀態正常與否的關鍵[1]。

1 ?軸位移

軸向位移的監測的目的是防止轉軸與軸承間在相對高速旋轉的情況下，由于高速摩擦而引起嚴重的事故。軸位移產生的主要原因就是軸向推力過大引起的[1]。

2 ?機泵簡介

高壓加氫裝置高壓進料泵是高壓加氫裝置反應系統重要設備之一，高壓進料泵生產廠家為日本荏原泵業，型號為3IJ-14ST，臥式筒形多級離心泵，該泵采用十級葉輪，同向安裝，軸向力依靠平衡鼓進行平衡。該泵的參數見下表：

由于該泵的葉輪級數多，出口壓力高，轉速高，所以需要實時數據監測來確保該泵正常運行。該泵生產時間是1999年6月，未安裝軸位移監測探頭，導致在運行中無法有效監測泵的位移變化。

該泵采用雙支撐結構，泵軸結構見下圖1，它主要結構是兩端是支撐軸承安裝部位，葉輪位于泵軸中間，前端是聯軸器，與驅動裝置相連接，尾端設有平衡盤，用于平衡剩余軸向。

力。

3 ?解決方案

為了增加軸位移探頭，需要在轉子上安裝軸位移探頭對應的圓板，才能實現轉動部件轉軸和靜止部件（軸位移探頭）軸向位移量的監測。考慮該泵軸的結構，分析是有兩個方案：一是在泵軸加工螺紋，安裝軸位移探頭對應的圓板;二是改造推力盤背冒，讓它既承擔緊固推力盤，又承擔安裝軸位移探頭對應的圓板。

方案一因為需要車修泵軸，考慮該泵泵軸長度為2347mm，而且泵軸的最大直徑只有65mm，尾端直徑28mm，加工難度大，且加工能力有限，無法滿足條件而且容易在加工過程中造成泵軸彎曲，引起泵軸跳動超過標準（≤0.03mm）要求引起該泵泵軸報廢。

方案二需要保證軸位移探頭對應的圓板滿足端面跳動過大，又使其在運轉過程中禁止松脫，因此改造背冒與軸位移對應圓板的連接方式很重要，根據機械聯接中遵循的原則及安裝與連接精度要求，本次采用螺紋連接。為了使其圓板在運轉工程中不致松脫，螺紋采用與運轉方向一致的螺紋旋向，這些需求機械加工可以實現，完全滿足設計需要，因此采用方案二進行軸位移改造。

為提高軸位移顯示精度，在背冒上增加四個固定泵軸的頂絲孔，在安裝過程中通過緊固頂絲來提高背冒中心與泵軸的平行度，提高軸位移對應圓板的垂直度，從而提高探頭的顯示精度。同時安裝軸位移對應圓板增大軸承箱的內部空間，將使得潤滑油的入口壓力降低。而推力軸瓦需要潤滑油潤滑，必須保證一定的潤滑油壓力和流量。根據相關實驗，減小入口壓力，最小油膜厚度、最高壓力、最高溫度不變，流量減小了40%[2]。由于潤滑油流量減小，則潤滑油能帶走的熱量明顯減少，潤滑油工作性能變差。因此，為保證入口壓力，需要增加潤滑油擋油設計，保證潤滑油入口壓力。潤滑油擋油見下圖3。

原有的推力盤背冒結構為內環面是普通公制緊固螺紋，外環面上是為了緊固推力盤而加工的溝槽，保證推力盤的定位位置。改造后的背冒結構見下圖2。

4 ?結論

經過現場安裝及實際運行，改造后的軸位移探頭滿足現場實際需要，及時有效監測泵的位移變化，保護了設備的安全。

參考文獻

[1]夏玉林，振動、位移及轉速校驗分析儀的設計與實現[D].上海：上海交通大學，2014年6月

[2]陳康等，合成滑動軸承油槽結構的優化設計.船舶工程，2019，41，236-242

[作者簡介]高云云，女，1989年06月出生，西安石油大學機械設計制造及其自動化專業畢業，學士，新疆廣陸能源科技股份有限公司