李國華

（中國石化北京燕山分公司，北京 102500)

某型號往復式壓縮機為2D型往復式壓縮機，其布局形式為二列二級臥式對稱平衡型。該往復式壓縮機在實際運行過程中，曾連續(xù)出現(xiàn)了兩次故障情況，故障表現(xiàn)為潤滑系統(tǒng)設計不合理、油冷卻器換熱系統(tǒng)換熱效果無法滿足往復式壓縮機實際運行需求等，并且還出現(xiàn)過十字頭銷堵油片裂縫跑油的情況。為確定故障的根源，對往復式壓縮機進行了拆解，最終發(fā)現(xiàn)往復式壓縮的軸承、襯套出現(xiàn)磨損情況，分析問題產(chǎn)生原因后確定此往復式壓縮機的十字頭銷設計不合理，具體表現(xiàn)為十字頭襯套結(jié)構(gòu)不合理、油路分布不均勻等。對于該些問題，本文提出了相應的優(yōu)化策略。

1 往復式壓縮機十字頭銷優(yōu)化

本文所研究的往復式壓縮機十字頭銷兩端油孔封蓋厚度約為1.5mm，采用焊接的方式固定在十字頭銷兩側(cè)，但由于此油封蓋的實際厚度比較薄，質(zhì)量比較差，易出現(xiàn)開裂情況，進而引起往復式壓縮機運行過程中出現(xiàn)十字頭銷堵油片裂縫跑油的情況。該種情況不僅會引起往復式壓縮機的油壓降低，出現(xiàn)連鎖跳車的情況，還可能會導致往復式壓縮機應潤滑油供應不足而出現(xiàn)部件燒毀的情況。除此之外，在檢查過程中，還發(fā)現(xiàn)此往復式壓縮機的十字頭定位主要依靠開口彈性擋圈外環(huán)，但由于開口彈性擋圈外環(huán)的厚度僅有2mm，整體質(zhì)量較差，并且開口彈性擋圈在裝配檢修過程中將會常設多次拉伸，極易出現(xiàn)開口彈性擋圈因疲勞而斷裂的情況，不利于往復式壓縮機的后續(xù)運行，所以進行十字頭銷優(yōu)化的過程中，將會對此情況進行一同解決。具體優(yōu)化策略如下：

1）去除質(zhì)量較差的堵油片，改用質(zhì)量更好的堵油鋼板；去除質(zhì)量較差的開口彈性擋圈，改用法蘭式壓蓋定位裝置作為十字頭銷的定位裝置[1]。

2）在對往復式壓縮機進行綜合考慮以后，決定在堵油鋼板的制作中，選用厚度為6mm的不銹鋼鋼板作為堵油鋼板的制作材料，然后按照原本堵油片的尺寸大小制作成圓形堵油鋼板，從而代替原本堵油片的實際作用，將其焊接在十字頭銷兩側(cè)的端面上。由于堵油鋼板的厚度和大小均較為合適，其實際質(zhì)量要優(yōu)于原本的堵油片，并且在后續(xù)多半個月運行中未發(fā)現(xiàn)有相關的故障情況，說明此優(yōu)化策略較好，可以有效地解決原本往復式壓縮機所存在的十字頭銷堵油片裂縫跑油問題。

3）結(jié)合十字頭銷孔的實際內(nèi)徑情況，加工一個帶有凸臺的法蘭蓋，并要求凸臺的深度和外徑能夠與十字頭銷孔的內(nèi)徑和凹槽相匹配；在法蘭凸臺孔位置加工四個直徑為10mm的螺栓孔，之后通過緊固螺栓來固定住法蘭蓋，在此過程中應確保十字頭銷的定位精準性，若是出現(xiàn)十字頭銷定位偏移的情況，應及時停止并采取相應的處理措施[2]。

2 十字頭襯套優(yōu)化策略

在對往復式壓縮機十字頭襯套設計結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化的時候，主要關鍵點在于十字頭襯套潤滑油槽的優(yōu)化完善，進而確保在往復式壓縮式運行過程中，十字頭襯套中的潤滑油分布均勻，有效緩解十字頭襯套的磨損問題。本文所研究的往復式壓縮機的十字頭襯套為青銅材料制成，其內(nèi)部設置有一條豎向環(huán)形油槽，在油槽中間部分設置有潤滑點，在往復式壓縮機實際運行過程中，潤滑油將會由潤滑點噴出，然后通過環(huán)形油槽對十字頭襯套進行覆蓋。然而此種設計只適用于潤滑油供油量充足時使用，若是往復式壓縮機出現(xiàn)潤滑油供應不足的情況，那么便會導致十字頭襯套油槽內(nèi)部潤滑油分布不均，無法最大限度發(fā)揮潤滑油對十字襯套的保護作用，引發(fā)十字頭襯套快速磨損等問題。為解決這一問題，在原本一條豎向環(huán)形油槽的基礎上，在潤滑點的位置增設橫向油槽，從而確保潤滑油能夠充分地覆蓋十字頭襯套，增強潤滑效果[3]。 另外，在優(yōu)化過程中，應確保橫向油槽設計時不超出襯套端面邊緣，否則將會造成往復式壓縮機運行中出現(xiàn)漏油的情況。經(jīng)過試運行后發(fā)現(xiàn)，此種設計將可以有效達成設計目標，即有效改善十字頭襯套的潤滑保護效果。

3 主軸承供油管線優(yōu)化策略

往復式壓縮機原本的主軸承供油管線為連續(xù)強制性供油管線，其內(nèi)部設置有連桿大頭瓦、小頭銅套以及十字頭滑道等部分，并且由于主軸承為滾子軸承，所以廠家在設計時，選用了拋油圈式的潤滑方式，即通過拋油圈進行甩油飛濺潤滑。然而此種設計方式更加適用于長時間運行的往復式壓縮機，若是往復式壓縮機停運一段時間后，主軸承中的潤滑油將會揮發(fā)，從而導致主軸承的潤滑油相對較少，主軸承運行過程出現(xiàn)干涉情況，此時潤滑油便無法達成主軸承的保護效果，引發(fā)主軸承的磨損問題。除此之外，在油箱油位較低，拋油圈無法接觸到油位，潤滑系統(tǒng)將無法為主軸承提供潤滑保護，其不僅會引起主軸承磨損問題，嚴重的甚至可能會導致出現(xiàn)壓縮機運行事故。在優(yōu)化過程中，將會在曲軸油蓋上端子對主軸承側(cè)面的空隙處開孔，加設有一根直徑為6mm的輸油管，此輸油管安裝在主軸承側(cè)面上部，通過油路支管上所設置有的控制閥門進行油量調(diào)節(jié)，此輸油管所引入的潤滑油將會受重力的影響對主軸承進行強制淋油，再配合原本所設置的拋油圈式潤滑方式，可以確保主軸承的潤滑效果。

4 潤滑系統(tǒng)的換熱效果優(yōu)化策略

1）往復壓縮機原本的油冷卻器為水冷卻器，其冷卻水采用循環(huán)水，長時間使用后將會在油冷卻器內(nèi)部及冷卻水路表面形成一層污垢，極大地影響到油冷卻器的實際冷卻效果，進而引起潤滑油油溫過高的情況。在對潤滑系統(tǒng)的換熱效果進行優(yōu)化的時候，將會加設一臺面積為20m2的油冷卻器，此油冷卻器將會采用并聯(lián)的方式與潤滑系統(tǒng)相連接，其上設置有節(jié)水閥門，通過節(jié)水閥門可以合理地調(diào)節(jié)冷卻水水量，進而達成對潤滑系統(tǒng)油溫的有效冷卻降溫效果。其次，由于此油冷卻器為另行加設，其與原本的油冷卻器相互獨立運行，所以當某一油冷卻器需要進行檢修清洗的時候，另一油冷卻器完全可以肩負起往復式壓縮機潤滑系統(tǒng)的油冷卻效果，從而達成不停機切換清洗。最后，還會在冷卻水路的進出口位置設置反沖洗閥門，定期對冷卻水路進行反沖洗清理，防止冷卻水路表面形成污漬[4]，影響水路的水量輸送效果。具體油冷卻系統(tǒng)圖如圖1所示。

圖1 油冷卻系統(tǒng)流程圖

2）在主軸承上增設遠程溫度監(jiān)測裝置，工作人員可以遠程實時監(jiān)測主軸承的溫度，在發(fā)現(xiàn)主軸承的溫度出現(xiàn)異常后，工作人員可以通過對油冷卻系統(tǒng)的水冷卻系統(tǒng)調(diào)整來控制溫度。

5 結(jié)論

以某往復式壓縮機為例，對其潤滑系統(tǒng)進行了相關優(yōu)化，并提出了油冷卻系統(tǒng)的改進建議，在完成系統(tǒng)優(yōu)化后，發(fā)現(xiàn)往復式壓縮機可以實現(xiàn)平穩(wěn)運行。不過對潤滑系統(tǒng)改善雖然可以有效改善往復式壓縮機的運行平穩(wěn)性，但也不能夠忽視對壓縮機運行的日常維護檢修效果，其中對潤滑系統(tǒng)的檢修不僅要檢驗潤滑油的油溫，還要對油箱中的潤滑油質(zhì)量、油位以及冷卻器的冷卻效果進行檢驗，確保往復式壓縮機的平穩(wěn)運行。