單級高速離心鼓風機油潤滑系統(tǒng)故障診斷及解決方法

繆小軍，冀謙謙，王 藝

（南通大通寶富風機有限公司壓縮機研究所，江蘇 南通226000）

1 引言

單級高速離心鼓風機（下簡稱“鼓風機”）主要應用于城市污水曝氣處理、電廠煙塵的脫硫處理、原油及天然氣的脫硫出硫處理、工藝空氣增壓等領域。單級高速離心鼓風機的葉輪采用半開式三元流結(jié)構(gòu)，通過中心拉桿將葉輪固定在增速箱高速軸端，增速箱通過大小齒輪嚙合實現(xiàn)增速功能，原動機一般采用電動機，大齒輪通過膜片聯(lián)軸器與原動機相連，從而實現(xiàn)葉輪的高速旋轉(zhuǎn)。

為了保證鼓風機的安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，需要配備完善的油潤滑系統(tǒng)，用以向增速箱軸瓦、齒輪嚙合及原動機部位提供符合要求的潤滑油，使機組動件與靜件在相對運動過程中實現(xiàn)潤滑油膜與固體的摩擦，從而帶走產(chǎn)生的熱量和微小的金屬顆粒，因此，調(diào)試和維護好鼓風機油潤滑系統(tǒng)非常重要。

2 鼓風機油潤滑系統(tǒng)組成及原理

鼓風機油潤滑系統(tǒng)由油箱、油泵（主油泵和輔油泵）、冷卻器、油過濾器、油氣分離器、排煙風機、電加熱器、閥門、供油管路和回油管路、儀器儀表等部件組成。

稀油潤滑站工作時，油液由泵從油箱中吸出，經(jīng)過單向閥、冷卻器、過濾器后送至各潤滑點。鼓風機運轉(zhuǎn)前，須開啟輔助油泵（電動泵），輔助油路系統(tǒng)工作，系統(tǒng)無故障，待各潤滑點壓力、溫度達到要求后，主機啟動，隨著電機頻率逐漸提高，主油泵（機械泵）逐漸投入系統(tǒng)，待潤滑點的壓力升至切換壓力時，輔助油泵自動停止，潤滑油系統(tǒng)由主油泵單獨提供壓力油，若潤滑壓力降低至0.11 MPa時，輔助油泵自動投入系統(tǒng)，提升潤滑油供油壓力，保證增速箱及電機的充分潤滑。稀油潤滑站工作原理如圖1所示。

3 潤滑系統(tǒng)故障診斷及解決方法

3.1 故障現(xiàn)象一

2016年本公司生產(chǎn)了一款D200單級高速離心鼓風機。在鼓風機調(diào)試階段，主機啟動前，開啟輔助電動油泵后，發(fā)現(xiàn)進齒輪箱潤滑油壓力為零，通過油視鏡觀察發(fā)現(xiàn)沒有潤滑油液通過，在發(fā)現(xiàn)這種情況后，操作人員迅速切斷輔助油泵電源，以防輔助齒輪油泵因為缺油，使齒輪干嚙合燒壞齒面，釀成不必要的損失。

圖1 稀油潤滑站工作原理圖

對該現(xiàn)象進行分析，主要有兩點原因：①油泵損壞，不能吸油；②油管路部件的狀態(tài)錯誤。

油泵損壞為小概率事件，因此先從油管路部件的狀態(tài)錯誤中分析事故原因。檢查油管路上各球閥連接以及輔助油泵出口的止回閥，是否存在著止回閥反裝或者球閥關閉的情況，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)輔泵吸油管路進口閥處于關閉狀態(tài)，開啟該進口球閥后重新啟動輔助油泵，觀察油視鏡發(fā)現(xiàn)有油液通過，油壓力變送器有讀數(shù)。

3.2 故障現(xiàn)象二

2018-12，本公司32機型單級高速離心鼓風機做油管路耐壓試驗，開啟輔泵后，出現(xiàn)輔助油泵聲音沉悶，出油壓力低的現(xiàn)象。觀察油箱油液溫度在8℃，根據(jù)電氣控制邏輯要求，這時候電加熱器應該處在開啟狀態(tài)，檢查電加熱器，發(fā)現(xiàn)電加熱器沒有聯(lián)鎖開啟，低溫情況下，潤滑油液黏度高，吸油阻力大，泵體工作時，發(fā)出沉悶的聲音，潤滑油溫度過低或長時間運轉(zhuǎn)，易造成油泵電機超功率損壞。重新檢查線路，將故障點排除，電加熱器投入后油箱油液溫度在短時間內(nèi)有明顯上升。隨著油箱溫度逐步上升，輔泵聲音逐漸恢復正常，潤滑點壓力變送器示數(shù)為0.1 MPa，潤滑壓力過低，不符合潤滑點設計壓力要求。

通過分析發(fā)現(xiàn)，進油壓力低的主要主要原因如下：①輔助油泵供油量不足；②輔助油泵出油壓力達不到設計要求；③油路系統(tǒng)中存在泄漏點，導致沒有充足的潤滑油進入潤滑點；④油路系統(tǒng)中過濾器、換熱器油壓損失大；⑤增速箱軸瓦間隙、軸瓦密封間隙過大，形成不了背壓。

根據(jù)初步判斷出來的5點原因，逐條排查。將球閥逐漸關小，看到壓力表的數(shù)值逐漸上升至0.5 MPa，溢流閥的額定溢流壓力設計為0.5 MPa，說明輔助油泵能夠提供充足的壓力，排除故障原因①和②；分析鼓風機潤滑油系統(tǒng)，存在從止回閥、溢漏閥泄露潤滑油的可能，拆檢止回閥，檢查閥瓣動作情況，密封良好，無損壞；用點溫槍測溢流管路溫度為26℃，高于油箱油溫24℃，原溢流閥設計溢流壓力為0.5 MPa，此現(xiàn)象與設計要求吻合，溢流閥也不存在問題；觀察輔助油泵后壓力表示數(shù)為0.35 MPa，換熱器后壓力表示數(shù)為0.15 MPa，油過濾器后壓力變送器示數(shù)為0.1 MPa，則換熱器阻力損失0.2 MPa，油過濾器的阻損為0.05 MPa，在正常范圍內(nèi)，排除故障原因③和④。

在排除以上4點原因后可以基本判斷油壓低是因為潤滑點背壓不足造成的。打開增速箱上蓋，檢查增速箱噴油孔、進軸瓦油孔、軸瓦間隙、軸瓦密封間隙，檢查發(fā)現(xiàn)增速箱軸瓦密封間隙為0.3 mm，超過設計間隙0.08 mm，間隙過大，重新加工制作軸瓦油封，安裝后重新試運轉(zhuǎn)，這時潤滑點油壓恢復到0.21 MPa，滿足設計要求，故障排除，潤滑油系統(tǒng)工作正常。

3.3 故障現(xiàn)象三

2019-06，為本公司生產(chǎn)的DB41單級高速離心鼓風機做整機性能試驗時，啟動輔油路系統(tǒng)供油，油壓油溫在設計范圍內(nèi)，符合主機開啟條件，啟動主電機，伴隨主油泵的逐漸投入，齒輪箱進油口壓力值沒有上升，立即緊急停車，將主油泵拆開檢查，泵體內(nèi)存有潤滑油，排除主泵吸空和泵自吸能力不夠的可能。從油管路系統(tǒng)布置來看，操作人員懷疑是主泵出口止回閥沒能打開或者是主泵沒能克服止回閥輔泵側(cè)壓力頂不開閥板，停機檢查止回閥，方向沒有裝反，但是止回閥內(nèi)的閥瓣卡住，不能自由回彈，更換止回閥后重新啟動機器，油路系統(tǒng)恢復正常。

3.4 故障現(xiàn)象四

2019-11，為本公司生產(chǎn)的DB32單級離心高速鼓風機做機械運轉(zhuǎn)測試，輔助油路系統(tǒng)工作正常，啟動主電機，逐漸有較尖銳的聲音傳出，且隨著主機頻率的上升，聲音越來越大，供油壓力沒有提升。從聲源判斷是從油路系統(tǒng)傳出的。根據(jù)現(xiàn)象，判斷出聲音跟轉(zhuǎn)速有直接關系，轉(zhuǎn)速升高，聲音增大，且頻率到達45 Hz時，潤滑油壓力沒有升高，說明主油泵沒有投入工作，噪音與主油泵的進油管有關系。該項目油站為借用的另外一個項目的油站，因潤滑油管路都屬于單獨配做，通用性不強，檢查發(fā)現(xiàn)主油泵吸油管法蘭間存在0.1 mm間隙，用纏繞墊包裹四氟墊后，用螺栓重新壓緊。重新啟動主電機，聲音消除，進油壓力提升至0.35 MPa，關閉輔助油泵，潤滑油壓降低至正常范圍0.26 MPa，潤滑油系統(tǒng)工作正常。

4 結(jié)束語

供油壓力不足是鼓風機油潤滑系統(tǒng)常見的故障，出現(xiàn)故障時應先切斷主電源，保證機組的安全。分列故障原因，通過啟動輔助油路系統(tǒng)，逐一分析排查；在機組檢修后，操作、維護鼓風機組的相關人員應對潤滑油系統(tǒng)進行全面、認真的測試；在機組正常運行時，認真點檢、加強維護、按照規(guī)程操作。