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往復壓縮機液壓油泵主軸斷裂案例解析

發布日期:2018-10-10 瀏覽次數:1921
1、直接原因及故障分析
1.1 故障現象
壓縮機主機啟動后,輔助液壓油泵工作約1分鐘,主液壓油泵的壓力由0升至0.4MPa時,壓縮機主控機柜PLC發給輔助液壓油泵停機邏輯信號,此時輔助液壓油泵停機,主液壓油泵繼續運行。在壓縮機運行過程中,在系統油壓低于0.15MPa時,壓縮機主控機柜PLC給輔助液壓油泵重新啟動的邏輯信號,這時輔助液壓油泵啟動,保證主機運行的潤滑系統正常。
1.2 原因分析
壓縮機運行時,主液壓油泵發生故障,齒輪的輪齒發生斷裂(見圖7),主軸處的裂紋擴展,直至主軸斷裂(見圖8~10)。
動力黏度隨溫度變化曲線主軸開裂、鍵槽開裂 圖9主軸斷裂、鍵槽開裂 圖10這時導致壓縮機的潤滑油系統油壓大降(油路發生短路),并迅速降至0.15MPa左右,輔助液壓油泵立刻啟動給潤滑系統提供油壓,但由于潤滑系統發生短路,導致以下兩方面不利的后果:一方面潤滑油系統的油壓持續下降,油壓降至0.12MPa時,壓縮機聯鎖停機。另一方面,潤滑環境變得很差,導致一、二級滑道和一、二十字頭上下瓦面發生干摩擦,從而使零配件發生燒毀損壞。
此外,由于一級滑道和一級十字頭在油路上的潤滑位置先于二級滑道和二級十字頭的潤滑,在潤滑系統出現油壓大降時,二級滑道和二級十字頭的潤滑環境比一級滑道和一級十字頭的潤滑環境要差,即二級滑道和二級十字頭比一級滑道和一級十字頭發生干摩擦的程度要嚴重。具體情況也可從圖片(圖1~3)反映的實例中看到。
1.3 操作原因
壓縮機使用說明書注明,壓縮機潤滑油使用溫度為27~60℃,當溫度低于27℃時,潤滑油電加熱器開啟,在潤滑油溫度達到35℃時,電加熱器自動關閉。實際使用過程中,電加熱器在25℃就自動關閉。在潤滑油溫度低于25℃時,電加熱器才開始工作,加溫后潤滑油的最高溫度始終在25℃。在夏秋兩季,由于環境溫度較高,壓縮機潤滑油的溫度在27~60℃的范圍內;而在春冬兩季,由于環境溫度較低,壓縮機潤滑油的溫度在25℃左右的范圍內,甚至更低。在壓縮機運行過程中,當潤滑油溫度低于27℃時,壓縮機就已經運行在異常工況。
液壓油泵主軸斷裂
由黏度與溫度的變化曲線(具體見圖11)可知,這時潤滑油的黏度急劇增加,導致主液壓油泵的負荷增大,泵內零配件承受負荷加大,甚至超過零配件的極限承載載荷,最終導致主液壓油泵齒輪斷裂、主軸產生破壞性裂紋或斷裂的情況。
1.4 管理原因
(1)工作不細致車間技術人員對壓縮機使用說明書中的要求不清楚或了解的不夠。對于壓縮機潤滑油電加熱器工作異常如何處理不了解、不掌握。
(2)經驗主義在動設備管理中,大家對潤滑油超溫運行的現象,普遍比較關注,多數認為潤滑油的溫度應控制低一些為好,甚至認為油溫越低越好。至于各種設備的潤滑油具體需要何種溫度,并未仔細研究。 
2、間接原因
(1)設備老化、配件磨損,壓縮機主液壓油泵隨主機安裝投用后,未解體檢查過。鉗工對于泵內零配件的老化及磨損情況不掌握。從主液壓油泵鍵槽的破損情況看,并非突然發生的,為長期積累的結果。
(2)檢修質量問題據了解,鉗工對主液壓油泵檢修不太重視。主液壓油泵發生問題,一般采取更換墊片、密封墊、調節油壓、整體更換主液壓油泵等措施,很少對泵體進行解體檢查。
3、采取的措施
(1)車間加強關鍵設備的日常管理,特別是對關鍵設備的運行參數進行記錄,實行1次/2小時。
(2)提高維檢修管理的技術水平,加強工作責任心,克服工作粗心的老毛病。
(3)做好操作人員的培訓,提高操作人員對DCS的監盤能力。
(4)嚴格控制潤滑油溫度在27-60℃,聯系儀表專業調整電加熱器,當油溫低于27℃時,電控部分自動打開電加熱器加熱油溫,在油溫35℃時自動關閉電加熱器。
(5)嚴格控制軸承箱油位在1/2~2/3;嚴格控制潤滑油壓力在0.25-0.4MPa之間,防止油壓低燒壞設備。
4、效果評價
壓縮機大修后,壓縮機組已經過近27個月的運行,性能良好,出力正常。表明壓縮機組主液壓油泵斷軸現象已徹底根治,滿足了生產要求,消除了設備運行的安全隱患。
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