往復(fù)式壓縮機(jī)的潤滑系統(tǒng)優(yōu)化策略

劉家飛

浙江石油化工有限公司 浙江舟山 316000

往復(fù)式壓縮機(jī)在正常運(yùn)行中，主要是將氣體直接吸入或者排出到封閉的空間中，可以快速的增加氣體的壓力。該設(shè)備的應(yīng)用，對(duì)于石油化工正常生產(chǎn)有著非常大的促進(jìn)作用。往復(fù)式壓縮機(jī)技術(shù)水平在逐步提升，且實(shí)踐應(yīng)用效果逐步增大，所以其產(chǎn)生的效果是非常巨大的。

1 往復(fù)式壓縮機(jī)的工作原理

往復(fù)式壓縮機(jī)的工作原理是將一定容積的氣體按順序吸入到一個(gè)密閉的容器內(nèi)，形成一定的靜壓力，之后再按順序排出，因而這種壓縮機(jī)被稱為容積式壓縮機(jī)。這種壓縮機(jī)具有很多優(yōu)良的性能，例如其熱效率高、耗電量相對(duì)較少、裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等，同時(shí)這種壓縮機(jī)經(jīng)過了幾十年的發(fā)展，其制造技術(shù)已經(jīng)非常成熟，制造成本較低，所以被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。但這種壓縮機(jī)的工作方式會(huì)對(duì)壓縮機(jī)內(nèi)部的零件造成一定的沖擊力，例如往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致空氣不是連續(xù)排出的，而是脈沖式排出，這就會(huì)使得壓縮機(jī)零件受到較大的慣性力，而且受力不均勻。同時(shí)，往復(fù)式壓縮機(jī)的工作環(huán)境很惡劣，外部的雜質(zhì)很容易影響其正常工作[1]。往復(fù)式壓縮機(jī)在實(shí)際使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)較多的故障，不可控因素較多，有時(shí)壓縮機(jī)突然故障會(huì)給企業(yè)造成數(shù)百萬元的經(jīng)濟(jì)損失。因此，提升壓縮機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性是非常重要的。

某型號(hào)往復(fù)式壓縮機(jī)為2D 型往復(fù)式壓縮機(jī)，其布局形式為二列二級(jí)臥式對(duì)稱平衡型。該往復(fù)式壓縮機(jī)在實(shí)際運(yùn)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(shè)計(jì)不合理、油冷卻器換熱系統(tǒng)換熱效果無法滿足往復(fù)式壓縮機(jī)實(shí)際運(yùn)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(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)進(jìn)行了拆解，最終發(fā)現(xiàn)往復(fù)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(fù)式壓縮機(jī)的十字頭銷設(shè)計(jì)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(duì)于該些問題，本文提出了相應(yīng)的優(yōu)化策略。

2 往復(fù)式壓縮機(jī)十字頭銷優(yōu)化

本文所研究的往復(fù)式壓縮機(jī)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(shí)際厚度比較薄，質(zhì)量比較差，易出現(xiàn)開裂情況，進(jìn)而引起往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)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(huì)引起往復(fù)式壓縮機(jī)的油壓降低，出現(xiàn)連鎖跳車的情況，還可能會(huì)導(dǎo)致往復(fù)式壓縮機(jī)應(yīng)潤滑油供應(yīng)不足而出現(xiàn)部件燒毀的情況[2]。除此之外，在檢查過程中，還發(fā)現(xiàn)此往復(fù)式壓縮機(jī)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(huì)常設(shè)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(fù)式壓縮機(jī)的后續(xù)運(yùn)行，所以進(jìn)行十字頭銷優(yōu)化的過程中，將會(huì)對(duì)此情況進(jìn)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。

（2）在對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)進(jìn)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(shí)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(shí)際質(zhì)量要優(yōu)于原本的堵油片，并且在后續(xù)多半個(gè)月運(yùn)行中未發(fā)現(xiàn)有相關(guān)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(fù)式壓縮機(jī)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(shí)際內(nèi)徑情況，加工一個(gè)帶有凸臺(tái)的法蘭蓋，并要求凸臺(tái)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(tái)孔位置加工四個(gè)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(yīng)確保十字頭銷的定位精準(zhǔn)性，若是出現(xiàn)十字頭銷定位偏移的情況，應(yīng)及時(shí)停止并采取相應(yīng)的處理措施。

3 潤滑系統(tǒng)的換熱效果優(yōu)化策略

（1）往復(fù)壓縮機(jī)原本的油冷卻器為水冷卻器，其冷卻水采用循環(huán)水，長時(shí)間使用后將會(huì)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(shí)際冷卻效果，進(jìn)而引起潤滑油油溫過高的情況。在對(duì)潤滑系統(tǒng)的換熱效果進(jìn)行優(yōu)化的時(shí)候，將會(huì)加設(shè)一臺(tái)面積為20m2 的油冷卻器，此油冷卻器將會(huì)采用并聯(lián)的方式與潤滑系統(tǒng)相連接，其上設(shè)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(jìn)而達(dá)成對(duì)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(shè)，其與原本的油冷卻器相互獨(dú)立運(yùn)行，所以當(dāng)某一油冷卻器需要進(jìn)行檢修清洗的時(shí)候，另一油冷卻器完全可以肩負(fù)起往復(fù)式壓縮機(jī)潤滑系統(tǒng)的油冷卻效果，從而達(dá)成不停機(jī)切換清洗。最后，還會(huì)在冷卻水路的進(jìn)出口位置設(shè)置反沖洗閥門，定期對(duì)冷卻水路進(jìn)行反沖洗清理，防止冷卻水路表面形成污漬，影響水路的水量輸送效果。

（2）在主軸承上增設(shè)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測裝置，工作人員可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)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(duì)油冷卻系統(tǒng)的水冷卻系統(tǒng)調(diào)整來控制溫度[3]。

4 結(jié)語

以某往復(fù)式壓縮機(jī)為例，對(duì)其潤滑系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)優(yōu)化，并提出了油冷卻系統(tǒng)的改進(jìn)建議，在完成系統(tǒng)優(yōu)化后，發(fā)現(xiàn)往復(fù)式壓縮機(jī)可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行。不過對(duì)潤滑系統(tǒng)改善雖然可以有效改善往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)性，但也不能夠忽視對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行的日常維護(hù)檢修效果，其中對(duì)潤滑系統(tǒng)的檢修不僅要檢驗(yàn)潤滑油的油溫，還要對(duì)油箱中的潤滑油質(zhì)量、油位以及冷卻器的冷卻效果進(jìn)行檢驗(yàn)，確保往復(fù)式壓縮機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行。