【壓縮機(jī)網(wǎng)】河南豫光金鉛股份有限公司制氧廠2010年建成投投產(chǎn)一套KDONAr-10000/3600/320型空分裝置，其中出冷箱的低壓氮氣通過活塞式壓縮機(jī)加壓后送入管網(wǎng)，供后系統(tǒng)各用氣單位使用。壓縮機(jī)一用一備，均為ZW-64/18型，額定排氣量3600m3/h、額定排氣壓力1.8MPa，三級四列，水冷、氣缸無油潤滑，由Y630-12型630kW的異步電機(jī)以495r/min的轉(zhuǎn)速驅(qū)動。其中2#氮壓機(jī)在使用中多次出現(xiàn)三級連桿大頭瓦磨損故障和兩次曲軸磨損故障。今做一總結(jié)，供同行參考。

　　一、2#氮壓機(jī)的歷次故障和維修

　　氮壓機(jī)的潤滑油路線為：曲軸箱→粗濾油器（曲軸箱內(nèi)）→齒輪油泵→油冷卻器→細(xì)濾油器→進(jìn)油總管→各主軸瓦→連桿大頭瓦→經(jīng)連桿到小頭襯套→十字頭銷→十字頭滑道→曲軸箱。潤滑油采用68#汽輪機(jī)油。

　　2011年8月14日，在該機(jī)器投入運行累計7063小時后，例行更換潤滑油清理油箱時，發(fā)現(xiàn)油箱底部有巴氏合金碎塊。拆各級連桿大頭瓦，發(fā)現(xiàn)三級大頭瓦的上瓦巴氏合金掉塊較多，下瓦掉塊少。機(jī)器全部解體，曲軸吊下，檢查主軸瓦。三付主軸瓦中僅僅中間主軸瓦下瓦邊角有一點巴氏合金層有開裂但未脫落，本次檢修更換了兩付大頭瓦。由于剛運行一年，聯(lián)軸器直接連接未復(fù)測對中。

　　2012年10月9日，自上次拆檢已累計運行3919小時后，再次清理油箱檢查未見異常。

　　2013年6月，機(jī)器進(jìn)行投產(chǎn)以來的首次主動解體大修，機(jī)器全面解體拆檢，僅三級連桿上瓦有損壞，本次大修僅更換一只上瓦，其它軸瓦均正常。壓縮機(jī)與電機(jī)重新復(fù)測調(diào)整對中。

　　2014年4月3日，自上次大修后已累計運行6306小時，例行清理油箱時，三級連桿下方處有巴氏合金碎塊，未作處理，僅僅更換粗細(xì)濾油器濾芯；在6月11日停機(jī)進(jìn)行處理，將曲軸箱油抽出，拆氣缸蓋，行車吊住三級活塞體，拆下連桿螺栓，拆三級連桿大頭瓦檢查，其上下瓦均有損壞，其中上瓦損壞嚴(yán)重，更換了三級大頭瓦1付。當(dāng)時采取在機(jī)修室工作臺上用樣軸修刮新的軸瓦，現(xiàn)場裝回機(jī)器上壓鉛絲調(diào)整軸瓦間隙達(dá)標(biāo)。

　　2014年10月17日，距上次拆檢三級連桿大頭瓦已累計運行2925小時。正在運行中的機(jī)器出現(xiàn)油壓低聯(lián)鎖停機(jī)（聯(lián)鎖值≤0.10MPa），調(diào)閱趨勢，18：26分油壓0.24MPa正常，18：43分油壓下降到0.18MPa并持續(xù)下降，18:48分油壓低于0.10MPa聯(lián)鎖停機(jī)。拆開曲軸箱偏蓋，發(fā)現(xiàn)三級偏蓋處許多巴氏合金碎渣，開啟輔助油泵，潤滑油從三級連桿大頭瓦處漏油明顯較多于其他連桿大頭瓦處，仔細(xì)查看多該處曲軸出現(xiàn)磨損產(chǎn)生臺階。于是，機(jī)器全面解體，訂購一根新的曲軸，拆原曲軸飛輪安裝到新曲軸上，更換中間那只主軸瓦、止推軸承各1只，三級連桿大頭瓦1付、二三級十字頭銷2只，更換潤滑油和粗細(xì)油濾芯。完成檢修后聯(lián)軸器進(jìn)行連接，于10月28日開啟運行。運行到10月30日，發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器處出現(xiàn)甩油較多，曲軸盲板漏油，于是停機(jī)，將電機(jī)吊過一邊后，拆聯(lián)軸器側(cè)曲軸盲板，盲板內(nèi)未安裝密封墊，導(dǎo)則曲軸外漏油。同時也拆下檢查容易出問題的二三級連桿大頭瓦，均未見異常。重新調(diào)整進(jìn)行電機(jī)與壓縮機(jī)的對中、連接聯(lián)軸器。完成所有檢修工作后，于11月5日10點開機(jī)運行，但運行到下午15點，巡檢發(fā)現(xiàn)機(jī)身兩側(cè)呼吸孔冒白煙，于是停機(jī)檢查四個連桿大頭瓦，均完好。拆一級一列處主軸瓦上瓦正常。在曲軸止推軸承處發(fā)現(xiàn)有黃銅粉末，說明止推軸承有磨損，將聯(lián)軸器脫開，測量曲軸軸向間隙1mm（指標(biāo)0.4-0.6mm），當(dāng)時的安裝記錄是0.40mm，說明止推軸承磨損了0.6mm。于是單獨試電機(jī)，確定磁力中心線，重新進(jìn)行調(diào)整對中，之后連接試機(jī)正常進(jìn)行運行使用。

　　2015年6月16日，距離上次解體更換軸瓦已累計運行5125小時，于是例行清理油箱更換粗細(xì)油濾芯，檢查三級連桿大頭瓦，其上瓦有較大的巴氏合金脫落，更換新的上瓦一片。完成后投入運行，

　　2015年8月31日17：40分，巡檢人員發(fā)現(xiàn)運行中機(jī)器出現(xiàn)機(jī)身兩側(cè)呼吸孔冒煙，立即停機(jī)，當(dāng)時油壓從0.22MPa開始下降到0.20MPa，曲軸箱油溫從45.4℃升高到49.2℃，及時人為主動停機(jī)。此時距離上次更換三級連桿大頭瓦上瓦后累計運行才1828小時。拆三級大頭瓦，巴氏合金層已經(jīng)磨損完，曲軸受損。于是，機(jī)器全部解體，因本次曲軸磨損不算嚴(yán)重，將曲軸返廠對三級連桿位置曲柄銷上車床加工，由原標(biāo)準(zhǔn)的§190mm加工到§189.4mm，因此定制加厚大頭瓦（比標(biāo)準(zhǔn)大頭瓦厚度加厚0.30mm)更換到三級連桿上，其他列的則全部更換標(biāo)準(zhǔn)大頭瓦。檢查主軸瓦均完好則未更換。更換新的潤滑油、濾芯，因?qū)χ胁缓细?，調(diào)整電機(jī)下墊鐵重新對中。完成后連接聯(lián)軸器，開機(jī)運行投入運行。運行一個月后停機(jī)，打開偏蓋檢查未見脫落有瓦塊碎渣。

　　在三級上首次使用非標(biāo)加厚大頭瓦累計運行2909小時后，2016年1月21日，將曲軸箱油抽出，例行檢查三級連桿大頭瓦，下瓦巴氏合金有掉塊，于是在維修室工作臺上更換新的加厚大頭瓦，進(jìn)行刮瓦、千分尺量厚度，現(xiàn)場間隙調(diào)整。一二大頭瓦拆下檢查未見損壞。

　　運行到2016年7月8日，此時距離上次拆檢即第二次更換三級加厚大頭瓦后累計運行3223小時，停下再次例行檢查容易出故障的三級連桿大頭瓦，果然再次出現(xiàn)上下瓦都有巴氏合金掉塊，專配的加厚瓦再次損壞。這次仍未吊裝機(jī)身，在檢修臺上刮研新的加厚瓦、現(xiàn)場組裝壓鉛絲復(fù)測軸瓦間隙調(diào)整墊片。檢查一二級大頭瓦未見異常。由于三級連桿大頭瓦頻繁出現(xiàn)故障，于是決定定制鋁鎂合金大頭瓦。

　　二、鋁鎂合金軸瓦相比傳統(tǒng)的巴氏合金軸瓦具有多個顯著優(yōu)勢

　　1.不易分層。鋁鎂合金軸瓦采用全部合金，沒有鋼背，不會出現(xiàn)巴氏合金軸瓦那種合金層與鋼背分離的現(xiàn)象，從而避免軸瓦失效的問題

　　2.散熱效果好：鋁鎂合金軸瓦在裝配時與瓦座的接觸面積高達(dá)90%以上，散熱效果更好，能有效降低工作溫度，減少設(shè)備因高溫變形的風(fēng)險

　　3.抗高溫變形能力強(qiáng)。鋁鎂合金軸瓦的基體材料熔點為650℃，遠(yuǎn)高于巴氏合金的250℃，因此抗高溫變形能力更強(qiáng)

　　4.耐磨性強(qiáng)：鋁鎂合金軸瓦的內(nèi)表面減摩層連續(xù)使用兩年基本不會磨損，顯示出其優(yōu)越的耐磨性能

　　5.強(qiáng)度高：在基體材料硬度相同的情況下，鋁鎂合金軸瓦的強(qiáng)度更高，能夠更好地承受載荷和壓力

　　6.耐腐蝕性強(qiáng)：鋁鎂合金軸瓦具有良好的耐腐蝕性能，能夠在多種工業(yè)環(huán)境中長期穩(wěn)定運行。

　　7.同樣規(guī)格大小的滑動軸瓦，鋁鎂合金材料重量僅是巴氏合金材料的1/3，巴氏合金因本身重量較重，在運行過程中，產(chǎn)生的沖擊力大，更容易震裂脫落，導(dǎo)致曲軸軸頸和軸瓦間隙增大，進(jìn)油壓力下降，影響壓縮機(jī)的正常工作。瓦內(nèi)大片巴氏合金脫落，還會導(dǎo)致潤滑油油差過高，潤滑油壓力降低，不能將摩擦產(chǎn)生的熱量帶走，熱量積存，導(dǎo)致曲軸燒傷事故。

　　三、鋁鎂合金大頭瓦在2#氮壓機(jī)上的應(yīng)用

　　2016年12月8日新定制的鋁鎂合金軸瓦到貨后，將曲軸箱內(nèi)油抽出來。三級位置下有許多巴氏合金碎塊，拆下三級連桿大頭瓦，上下瓦表面均有巴氏合金掉塊脫落，自上次（7月8日）更換加厚大頭瓦至今僅累計運行使用1112小時，本次更換新的加厚鋁鎂合金軸瓦。同時檢查其他級的大頭瓦，一級二列上瓦局部巴氏合金脫開，更換新的上瓦。本次不全部解體，更換了軸瓦。之后投入運行。運行1450小時后，將曲軸箱內(nèi)油抽出、更換油濾芯，檢查大頭瓦正常未見損壞。又運行4150小時后，再次檢查，各軸瓦正常。

　　四、活塞壓縮機(jī)的維護(hù)建議

　　1.維修壓縮機(jī)時，為避免造成人員傷害，要關(guān)閉所有的截止閥，切斷電器的電源并加以標(biāo)記，確認(rèn)飛輪已不再轉(zhuǎn)動，并且在松掉法蘭、蓋、螺栓和管配件之前確認(rèn)所有內(nèi)部壓力降低至大氣壓。確保在進(jìn)入系統(tǒng)之前壓縮氣體已排出氣缸和管道之外，機(jī)內(nèi)被置換，氧氣濃度合適。為了保證活塞壓縮機(jī)的正常運轉(zhuǎn)，延長其使用壽命，避免零件意外損壞，必須堅持日常檢查和定期檢修。一般每運行18000-24000小時后進(jìn)行1次大修，1年或更短一些時間進(jìn)行中修1次。

　?。?）定期檢查氣缸吸氣通道內(nèi)是否有雜物。定期維護(hù)進(jìn)氣過濾網(wǎng)、緩沖器或其他設(shè)備，以清潔和干燥吸氣，有助于降低壓縮機(jī)氣缸零部件的磨損和維護(hù)的成本。

　　(2）運行一段時間后（取決于壓縮氣體狀態(tài)和運行時間)，要注意閥座和升程限制器的磨損。氣閥磨損將促使閥門泄漏，并降低壓縮機(jī)的工作效率，引起閥門元件的破損。

　　（3）定期檢查氣缸冷卻水腔表面是否有沉淀或水垢形成。采用商用去垢化學(xué)品小心除去水垢或沉淀，以保證高效率的換熱和冷卻。

　　（4）定期檢查氣體冷卻器水腔表面是否有沉淀或水垢形成。采用商用去垢化學(xué)品小心除去水垢或沉淀，以保證高效率的換熱和冷卻。

　　（5）定期清洗油冷卻器，除去水側(cè)管道里的沉淀或水垢。如果在冷卻表面發(fā)現(xiàn)水垢，不要試圖用酸清除，而要用商用去垢化合物。宜定期檢查曲軸箱潤滑油，以確保潤滑質(zhì)量沒有因稀釋、氧化和油污的影響而改變。定期清洗油過濾器殼體和更換新的過器芯子。一般一年更換一次潤滑油。

　?。?）如果運動部件有碰撞或異響產(chǎn)生，應(yīng)檢查并進(jìn)行調(diào)整：軸承運行間隙、活塞松緊、活塞端隙。

　?。?）將閥門移去，檢查和修理氣缸內(nèi)腔。測量活塞與氣缸的間隙以及檢查是否有過量磨損?；钊?、活塞環(huán)和氣缸鏡面的磨損率要通過不斷地檢查來確認(rèn)。如果所有的閥門都完好，也不泄漏，但運行溫度異常，或氣量大幅度下降，則漏氣原因可能是活塞環(huán)磨損、活塞環(huán)的開口間隙過大或者活塞環(huán)不正確密封。

　?。?）一旦發(fā)現(xiàn)從活塞桿密封器處泄漏，檢查密封環(huán)和墊圈。如果密封器的墊圈沒有正確密封，那么可能是因為密封環(huán)磨損致使卡緊彈簧已不能把它與活塞桿卡緊。要使填料使用壽命延長，必須達(dá)到以下要求：活塞桿光滑并且直徑?jīng)]有變化，活塞桿無彎曲。

　　2.日常檢查

　　活塞壓縮機(jī)日常檢查包括：各級進(jìn)、排氣溫度及壓力是否正常；冷卻水的供應(yīng)是否正常；油壓及油箱油位；經(jīng)常測聽氣閥的工作聲音是否正常；運動部件有無敲擊聲；密封器、刮油器的工作情況；機(jī)器及管道的振動程度。

　　3.中修

　　活塞壓縮機(jī)中修主要包括：各級氣閥的零件有無損壞，必要時換用備件；檢驗各種儀表的靈敏度及各級安全閥的可靠性；清洗氣體過濾器、油過濾器及機(jī)身上的呼吸網(wǎng)；檢查活塞環(huán)、導(dǎo)向環(huán)的磨損情況，必要時更換新環(huán)；檢查和清洗密封器、刮油器；清洗曲軸箱更換濾芯；檢查各軸承、十字頭與導(dǎo)軌的間隙，必要時按規(guī)定進(jìn)行調(diào)整；檢查所有螺紋的松緊，并重新上緊至指定的扭矩值；檢查擰緊例如缸頭、氣缸與機(jī)身的連接螺栓及地腳螺栓等；停運壓縮機(jī)，等到所有的氣體壓力泄放后，檢查管道法蘭和管道連接。

　　4.大修

　　活塞壓縮機(jī)大修即全面解體檢查、清洗整個機(jī)組。并對照原來記錄的數(shù)據(jù)重新找中、找平；修配或更換磨損及損壞的零部件。檢修內(nèi)容除中修的項目外，需要對電機(jī)按電機(jī)生產(chǎn)廠家說明書的規(guī)定進(jìn)行清理維保工作。此外在檢修裝配時必須注意：①拆裝零件應(yīng)按制造廠的裝配標(biāo)記“對號入座”，尤其注意兩列連桿不要互相調(diào)錯或反向。②凡接觸氧氣的零件，裝配前均應(yīng)經(jīng)過脫脂和清洗處理。

　　結(jié)束語

　　在該氮壓機(jī)上多次頻繁出現(xiàn)軸瓦損壞故障后，最終采用鋁鎂合金軸瓦后得以解決。鋁鎂合金軸瓦是巴氏合金軸瓦價格的四倍左右，但應(yīng)用可靠，在今后的活塞機(jī)維修中可以酌情采用。平時運行中，應(yīng)勤巡檢、關(guān)注各項參數(shù)是否異常，及時采取措施；根據(jù)設(shè)備開動臺時，主動停機(jī)檢查更換磨損件。通過日常檢查維保和定期維修實現(xiàn)設(shè)備的長期安全穩(wěn)定運行。