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压缩机液压油泵维修主轴断裂原因分析及解决方案

发布日期:2018-10-10 浏览次数:42

对兰州石化公司某装置压缩机运行中发生的主液压油泵断轴现象,从检修、操作、管理等方面分析了原因,提出了切实可行的解决措施。

1、直接原因分析

1.1 故障现象

压缩机主机启动后,辅助液压油泵工作约1分钟,主液压油泵的压力由0升至0.4MPa时,压缩机主控机柜PLC发给辅助液压油泵停机逻辑信号,此时辅助液压油泵停机,主液压油泵继续运行。在压缩机运行过程中,在系统油压低于0.15MPa时,压缩机主控机柜PLC给辅助液压油泵重新启动的逻辑信号,这时辅助液压油泵启动,保证主机运行的润滑系统正常。

1.2 原因分析

压缩机运行时,主液压油泵发生故障,齿轮的轮齿发生断裂(见图7),主轴处的裂纹扩展,直至主轴断裂(见图8~10)。

动力黏度随温度变化曲线主轴开裂、键槽开裂 图9主轴断裂、键槽开裂 图10这时导致压缩机的润滑油系统油压大降(油路发生短路),并迅速降至0.15MPa左右,辅助液压油泵立刻启动给润滑系统提供油压,但由于润滑系统发生短路,导致以下两方面不利的后果:一方面润滑油系统的油压持续下降,油压降至0.12MPa时,压缩机联锁停机。另一方面,润滑环境变得很差,导致一、二级滑道和一、二十字头上下瓦面发生干摩擦,从而使零配件发生烧毁损坏。

此外,由于一级滑道和一级十字头在油路上的润滑位置先于二级滑道和二级十字头的润滑,在润滑系统出现油压大降时,二级滑道和二级十字头的润滑环境比一级滑道和一级十字头的润滑环境要差,即二级滑道和二级十字头比一级滑道和一级十字头发生干摩擦的程度要严重。具体情况也可从图片(图1~3)反映的实例中看到。

液压油泵维修轴断裂

1.3 操作原因

压缩机使用说明书注明,压缩机润滑油使用温度为27~60℃,当温度低于27℃时,润滑油电加热器开启,在润滑油温度达到35℃时,电加热器自动关闭。实际使用过程中,电加热器在25℃就自动关闭。在润滑油温度低于25℃时,电加热器才开始工作,加温后润滑油的最高温度始终在25℃。在夏秋两季,由于环境温度较高,压缩机润滑油的温度在27~60℃的范围内;而在春冬两季,由于环境温度较低,压缩机润滑油的温度在25℃左右的范围内,甚至更低。在压缩机运行过程中,当润滑油温度低于27℃时,压缩机就已经运行在异常工况。

由黏度与温度的变化曲线(具体见图11)可知,这时润滑油的黏度急剧增加,导致主液压油泵的负荷增大,泵内零配件承受负荷加大,甚至超过零配件的极限承载载荷,最终导致主液压油泵齿轮断裂、主轴产生破坏性裂纹或断裂的情况。

1.4 管理原因

(1)工作不细致车间技术人员对压缩机使用说明书中的要求不清楚或了解的不够。对于压缩机润滑油电加热器工作异常如何处理不了解、不掌握。

(2)经验主义在动设备管理中,大家对润滑油超温运行的现象,普遍比较关注,多数认为润滑油的温度应控制低一些为好,甚至认为油温越低越好。至于各种设备的润滑油具体需要何种温度,并未仔细研究。 

2、间接原因

(1)设备老化、配件磨损,压缩机主液压油泵随主机安装投用后,未解体检查过。钳工对于泵内零配件的老化及磨损情况不掌握。从主液压油泵键槽的破损情况看,并非突然发生的,为长期积累的结果。

(2)检修质量问题据了解,钳工对主液压油泵检修不太重视。主液压油泵发生问题,一般采取更换垫片、密封垫、调节油压、整体更换主液压油泵等措施,很少对泵体进行解体检查。

3、维修结果

压缩机大修后,压缩机组已经过近27个月的运行,性能良好,出力正常。表明压缩机组主液压油泵断轴现象已彻底根治,满足了生产要求,消除了设备运行的安全隐患。

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