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1、DH型离心压缩机组找正的实践 张根珠/湖北黄石大冶有色金属有限公司冶炼厂摘要：以DH63-14离心压缩机轴心找正为实例，通过对假轴挠度及温度的影响因素分析，消除了联轴器找正误差，从而保证了机组的正常运行。提出了主机本体联轴器与电机联轴器之间由中间轴联接的设备轴心找正的方法。关键词：离心式压缩机；假轴挠度；温度；找正 中图分类号：TH452 文献标识码：B文章编号:1006-8155(2008)02-0042-03Alignment for DH Type Centrifugal Compressor UnitsAbstract: In this paper, set the axis alig
2、nment of DH63-14 centrifugal compressor as an example, the alignment error of coupling is eliminated based on the analysis on the influence factors of false-axis deflection and temperature. So the units can be ensuredto operate normally. The method for axis alignment of the device between compressor
3、 coupling and motor coupling joined with middle shaft is pointed put. Key words: centrifugal compressor; false-axis deflection; temperature; alignment 0 引言我厂DH63-14型离心式空气压缩机，由沈阳鼓风机(集团)有限公司生产。主要技术参数：流量为32000Nm3/h，进气压力为0.09856MPa(绝压),排气压力为0.67 MPa(绝压)，低速轴转速为9675r/min，高速轴转速为11727.27 r/min。配套6000V高压同步电机
4、，功率为3400kW，型号T23400-4/1480，由杭州发电设备厂生产。自1997年投产使用以来，机组运行较平稳，各项技术参数基本正常。某次机组开车启动时，电机定子线圈相间短路放爆，电机返厂修理。由于电机整体吊装、移位，因此在回装过程中必须对机组进行轴心对中找正。1 机组概况及轴心对中技术要求1.1 机组结构简图1. 压缩机 2. 叶轮 3. 压缩机端联轴器 4. 电机端联轴器 5. 电机6. 大齿轮 7. 轴 8. 中间轴 9. 2#瓦 10. 1#瓦图1 机组结构示意图见图1，压缩机内共有4级叶轮，6副支撑轴承，3个传动齿轮，压缩机端齿形联轴器固定在大齿轮轴上。压缩机端齿形联轴器与主电
5、机端齿形联轴器由中间轴联接，中间轴长1530mm,因中间轴较长，要求轴心对中的误差更小，故较其它设备对中找正更为复杂。1.2 转子按联轴器找中心 _收稿日期：2007-12-06 黄石市 435005压缩机大齿轮轴与主电机的轴心对中找正的目的是为了防止各转子振动，保证压缩机和电机能够安全连续运转。轴心偏移时将会引起振动，轴承发热、烧坏，齿轮联轴器齿面异常磨损、联轴器螺栓剪断等故障。因此必须保证同轴度和端面平行度，本机组径向偏移量允差0.025mm，端面轴向允差0.025mm。2 轴心对中找正影响因素理论分析2.1 加工制作找正工具（假轴） 假轴应符合三方面要求：（1）假轴的挠度要小；（2）假轴
6、应设计定位基准面（如160-0.1圆周面），安装后，可保证压缩机大齿轮轴与假轴的同轴度；（3）假轴长度应小于中间轴，便于装配及安装百分表。为此，根据联轴器尺寸及现场实际设计，制作一根材质为Q235A的假轴，见图2。 图2 假轴各部尺寸图2.2 假轴挠度对轴心对中找正的影响 假轴安装在压缩机轴端，长度1515mm，壁厚15mm，会产生一定挠度，引起找正误差，必须进行考虑。假轴挠度主要由自重引起，可以被简化为均布载荷下梁的挠度，见图3。图3 梁的挠度示意图计算过程如下：由假轴知：G(自重)=700N q=G/L=462 N/m 弹性模量E=210GPa (碳钢)截面惯矩I=（D4d4）/64 =1
7、166.46 cm4 ( D=14cm ，d=11cm)由公式1 ymax=qL4/8EI 可知：挠度ymax =0.12 mm。2.3 大气温度对轴心对中找正的影响 图4 温度与轴心对中影响图见图4，压缩机运行中蜗壳的温度约为100，与电机存在温度差，在冷态下测量时必须考虑热膨胀的影响。压缩机运行后，因温度升高，压缩机大齿轮轴中心上抬，将引起主电机轴承比压下降，对轴承的稳定性不利，因此联轴器中心校正时，主电机侧应比压缩机高A值。当时大气温度t=33取A=0.4mm 。2.4 对中找正值的确定 考虑上述假轴挠度及大气温度的影响，在实际轴心对中找正时必须使电机比压缩机高(ymax A)0.52m
8、m。结合技术规范，本机组径向偏移量允差应为0.520.025mm(电机高)，端面轴向允差0.025mm。3 测量与调整工艺3.1 测量方法将假轴用螺丝固定在压缩机齿轮轴上，用4个百分表进行测量（端面与径向各两个）。测量端面（轴向）必须用两个百分表，主要是为了消除盘动转子的过程中轴向移动的影响，测量时将假轴表夹具及电机半联轴器作好标记并对准，装上百分表,并使测量径向值(或端面值)的两个百分表安装在同一直径线上并且距中心点相等的位置上。这样可消除联轴器自身的径向跳动、端面跳动所带来的误差。先转动电机轴，后转动压缩机齿轮轴。每转动90记录一次数据。转动3次读取4组数据后，还应将转子再转动90，使其回
9、到开始位置，检查各百分表读数，此时两端面百分表数值应一致（开始值应一致）。如数值一致，可以认为端面数值可靠。同时，径向圆周表数值也应还原（上下两次读数之和与左右两次读数之和一致），若百分表未能复原,应分析原因，等消除后重新测量。根据实测值计算出同轴度及端面平行度。3.2 调整处理理论分析3.2.1 轴瓦调整量计算根据联轴器找中心的结果调整轴瓦，轴瓦移动量示意图见图5。图5 轴瓦移动量的示意图计算方法如下：若上张口为b（或北张口为b）,主电机中心高其值为a（或北偏移量为a）。2#瓦的调整量为x=x1a,由相似三角形得x1=bL1/D, x= bL1/Da （1）(如得负值，表示轴瓦需下落)1#瓦
10、的调整量为y=y1a,由相似三角形得y1=b(L1L2)/D, y= b(L1L2)/Da （2）3.2.2 调整原则本机组轴承采用带调整垫铁（瓦枕）的轴瓦，见图6。轴瓦中心位置的移动与轴瓦垫铁厚度有一定的关系，以保证轴承瓦枕与轴承座瓦枕槽接触良好。调整原则（轴瓦两侧中心线与水平夹角为，设计中=18202，且垫铁为中心线上很窄的垫块。故此，cos1，sin1/3）：（1）轴瓦中心水平需调整X值时，则两侧垫铁厚度调整Xcos,下瓦垫铁厚度不变；（2）轴瓦中心垂直需调整Y值时，则下部垫铁厚度也调整Y，两侧垫铁调整Ysin；（3）两侧垫铁厚度调整量，一侧为YsinXcos，另一侧则为YsinXcos
11、；（4）每次翻动轴瓦进行调整后，都应使转子连续转动几次，以便轴瓦落位良好，油膜均匀，在此基础上进行测量并作记录。 图6 轴瓦结构调整示意图3.2.3 原始测量数据及调整分析在压缩机齿轮箱和中间冷却器与周围大气没有温度差时，测定的同轴度及轴向端面平行度数据见表1。表1 同轴度及端面平行度径向（同轴度） 上下偏移 0.41mm(电机高) 南北偏移 0.14mm(电机偏北)轴向（端面平行度） 上下张口 0.01mm(上张口) 南北张口 0 mm(无张口)根据径向和轴向实测数值分步进行调整。（1）第一步调整。主电机1#、2#轴承调整同时进行。由于张口在允差范围内，可暂不考虑消除张口的调整（令b=0）。
12、根据式（1）、式（2）及调整原则，将1#、2#轴承南侧的垫片同时减少0.1mm,北侧的垫片同时增加0.1mm。经过测量后，得到结果：端面平行度依然是上张口0.01mm，同轴度为电机偏北0.04mm，偏高0.41mm。（2）第二步调整。主电机1#、2#轴承调整同时进行。由于张口在允差范围内，可暂不考虑消除张口的调整（令b=0）。将1#、2#轴承下瓦下部垫片增厚0.1mm，则南北垫铁需加厚0.03mm，由于第一步调整中主电机偏北0.04 mm,还需调整(北侧需加0.04mm，南侧需减0.04mm)。综合考虑，南侧垫铁不动，北侧垫铁厚度增加0.06mm。 (3) 轴瓦经过调整后，使转子连续转动几圈，
13、以便轴瓦落位良好，并对垫铁与轴承座瓦枕槽的接触进行检查，以保证其接触良好。经涂红丹粉对垫铁球面进行检查，接触面在70%以上，符合技术要求。3.3 调整后情况调整后联轴器同轴度和端面平行度测量结果见表2。表2 同轴度和端面平行度实测值径向（同轴度） 上下偏移 0.51mm(电机高) 南北偏移 0.01mm(电机偏北)轴向（端面平行度） 上下张口 0.01mm(上张口) 南北张口 0 mm(无张口)4 结束语（1） 调整后联轴器同轴度和端面平行度测量结果，满足机组运行要求。（2）各轴瓦经上述工艺流程处理安装后，通过计算机在线监测、瓦温指示以及手持式测振仪、测温仪的测量表明，机组运行状况良好，各项参数都在允许技术范围内，机组最大振幅峰值由原来45m下降到24.3m。参 考 文 献1 苏翼林材料力学M.人民教育出版社，1979.2 金琅中小汽轮机的检修M. 湖北科学技术出版社，1985.