4M16往復式壓縮機刮油器漏油分析及改造

孫應(yīng)輝 

1　前言

中海油東方石化苯乙烯乙苯脫氫裝置，采用4M16-60.6/0.4-27.3型氫氣增壓機，由溫州固耐重工（蘇州）有限公司制造，為四列對稱平衡M型往復式壓縮機。該往復式壓縮機用于把壓力為0.038-0.048MPa的氫氣經(jīng)過四級壓縮到2.73MPa，壓縮機的名義活塞力160kN，一級入口容積流量為60.6m³/min。

該往復式壓縮機的氣缸與活塞環(huán)，支撐環(huán)之間，填料函密封環(huán)與活塞桿之間采用無油潤滑。壓縮機的活塞環(huán)、支撐環(huán)及填料函的密封環(huán)材質(zhì)為聚四氟乙烯填充石墨，具有良好的自潤滑性能。本機運動機構(gòu)為有油潤滑，曲柄連桿機構(gòu)采用循環(huán)油潤滑，潤滑油牌號為L-DAB68#長城空氣壓縮機油。機組配置有獨立潤滑油站，且主機帶有軸頭齒輪泵，開機前油站輔油泵啟動，待主機啟動油壓達到規(guī)定值時，輔油泵自動停運。循環(huán)潤滑油經(jīng)曲軸箱進入油冷器，油過濾器，經(jīng)管路及內(nèi)部通道進入各潤滑點，潤滑油在各級十字頭滑履一側(cè)設(shè)置了刮油器，將活塞桿圓柱面帶上的潤滑油刮除，由刮油器組件的回油孔流到刮油器座下回油孔返回到曲軸箱。

2　存在現(xiàn)象

該往復式壓縮機自投用之后，壓縮機刮油器組件刮油效果不佳，漏油情況嚴重，活塞桿帶油嚴重，由此造成多方面影響：

⑴該往復機填料密封為無油潤滑密封，泄漏的潤滑油由活塞桿帶至填料密封環(huán)處，粘附在密封環(huán)上，積碳嚴重，使密封環(huán)貼合緊密，軸向無法自由活動，填料密封環(huán)加劇磨損。填料密封的頻繁泄漏，不但影響了壓縮機的正常運行，使維修次數(shù)增加，成本增加，如圖1所示。

圖1 填料函密封環(huán)積油積碳嚴重

⑵機組循環(huán)潤滑油泄漏，不但增加了潤滑油的消耗量，成本上升，也增加了定期加油工作，如圖2所示。

圖2 刮油環(huán)漏油現(xiàn)象圖

3　刮油器漏油原因分析

刮油器組件刮油環(huán)刮油效果不良，導致漏油的主要原因有以下幾點：

⑴壓縮機活塞桿圓柱面粗糙度達不到要求；

⑵十字頭運動帶來潤滑油的飛濺方向設(shè)置有問題，朝向了回油孔；

⑶刮油器刮油環(huán)刃口加工質(zhì)量不行，刃口環(huán)線不完整，內(nèi)環(huán)面與活塞桿接觸面不夠，潤滑油順著磨損部位漏出；

⑷活塞桿在刮油環(huán)位置的徑向跳動值過大；

⑸刮油器組件里刮油環(huán)在刮油盒里的軸向間隙不合適；

⑹刮油環(huán)成對組合定位銷位置不對，導致兩環(huán)配對后開口方向一致；

⑺刮油器回油孔設(shè)計不合理造成回油不暢；

結(jié)合現(xiàn)場對各個可能會造成漏油的原因進行梳理：

⑴檢查活塞桿圓柱面粗糙度問題，本機活塞桿表面有陶瓷涂層，檢查未發(fā)現(xiàn)劃痕及凹坑，不是漏油原因。

⑵檢查十字頭運動帶來潤滑油的飛濺方向未朝向刮油器回油孔位置，不是漏油原因。

⑶檢查刮油器刮油環(huán)刃口加工質(zhì)量，刮油環(huán)刃口環(huán)線完整，經(jīng)涂色研磨檢查，刃口完好，環(huán)面接觸超過95%，不是漏油原因。

⑷檢查活塞桿的跳動，盤車檢查刮油器部位活塞桿水平與垂直跳動，各級活塞桿徑向圓跳動均在0.05mm以下，不是漏油原因。

⑸檢查測量刮油環(huán)在刮油環(huán)盒的軸向間隙，為0.15mm，符合技術(shù)要求，不是漏油原因。

⑹檢查刮油環(huán)成對組合的定位銷位置，發(fā)現(xiàn)其中一組刮油環(huán)定位銷位置不對，開口位置基本重合，不能使成對刮油環(huán)開口位置錯開30°，達不到技術(shù)要求，是漏油的原因之一。

⑺檢查刮油器回油孔，發(fā)現(xiàn)回油孔為一直徑10mm的孔，活塞桿直徑80mm，機組轉(zhuǎn)速298轉(zhuǎn)/分，活塞沖程320mm，各項數(shù)據(jù)表明此回油孔不能滿足正常回油量，回油孔徑太小，刮油環(huán)刮下的油來不及回到曲軸箱，刮油盒里充滿了積油，此時的刮油環(huán)在活塞桿的帶動下不停的將潤滑油拍打擠出刮油盒外，是造成刮油器組件刮油失效，導致漏油的Z重要原因。

4　采取措施

(1)將成對刮油環(huán)組進行開口定位銷孔位置重新布置鉆孔，使兩配對刮油環(huán)的開口位置延活塞桿軸向完全錯開，達到技術(shù)要求規(guī)定的30°，切斷漏油通道。

圖3 成對刮油環(huán)開口方向技術(shù)要求

(2)對刮油器座回油孔進行改造加大：分析刮油器座本身不承載，盡可能加大回油通道截面積，在刮油器座的回油孔處，使之與在刮油器回油孔對應(yīng)位置，如圖3所示，利用電鉆鉆排孔，角磨機、直磨機將回油改為矩形槽，回油通道截面積是原來的8倍。如圖4所示為刮油器組件圖。

圖4 刮油器組件圖

圖5 刮油器組件座回油孔

刮油器座回油孔現(xiàn)場改造圖示：

圖6 角磨機切回油槽

圖7 直磨機磨頭修磨回油槽

圖8 刮油器座回油孔改造后的回油槽

對于刮油器組件的回油孔采用銑床加工：在刮油器組件上原有的10mm直徑的孔使用銑床將其銑削加寬，銑削擴大回油流道截面積，形成40mm寬的回油流道槽。改造效果前后見下圖：

圖9 銑削刮油器回油孔

圖10 銑削后的刮油器回油孔

刮油器組件回油孔及刮油器座回油孔改造后裝配效果圖：

圖11 回油孔改造后效果圖

5　改造后的運行效果

經(jīng)過運行2個月，正常切機，拆開中體側(cè)封蓋檢查中體腔體，沒有發(fā)現(xiàn)積油現(xiàn)象，填料函法蘭處沒有油泥及積碳產(chǎn)生，曲軸箱油位也保持穩(wěn)定。在累計運行一年后，刮油效果非常好，徹底解決了一月一檢修的惡性循環(huán)，潤滑油也不再每天補加。

（來源：壓縮機網(wǎng)）

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