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TECHNIQUE

往复式压缩机活塞杆松动故障分析

   一、前言
 
  本压缩机为卧式两列二级,对称平衡式压缩机,气缸为少油润滑双作用水冷式往复式压缩机。
 
  1.1 压缩机主要技术规范
 
  a.排气量(吸入状态)     5.25  m3/min
  b.吸气压力         2.35/5.1  MPaG
  c.排气压力         5.1/10.8  MPaG
  d.吸气温度                40/40  ℃
  e.排气温度              119/117  ℃
  f.润滑油压力       0.35~0.4  MPaG
  g.压缩机转速             372  r/min
  h.活塞行程                  280  mm
  i.气缸直径            φ220/160  mm
  j.轴功率                     445  kW
  k.介质                  氢气、甲烷等
 
  1.2 压缩机相关部件主要结构特征
 
  活塞与活塞杆
 
  一级活塞杆材料为17-4PH,二级活塞与活塞杆为一体式结构,材料为17-4PH。活塞杆与填料摩擦部位表面进行碳化钨处理,其表面硬度大于HRC65。活塞与活塞杆采用超级螺母连接,超级螺母中单个螺钉额定紧固转矩为49N.M。
 
  十字头
 
  十字头为双侧圆筒型分体组合式结构,十字头体和上下两个可拆卸的滑履采用楔槽定位,并借助螺钉连接成一体。滑履与十字头之间装有调整垫片,由于机身两侧十字头的侧向力方向相反,为保证十字头与活塞杆运行的同心,制造厂组装时,已将受力相反的十字头与滑履间垫片数量进行调整,用户在安装检修时,不应随意调换十字头和增减垫片。十字头是由ZG230-450制成,上下滑履材料为20号钢,承压表面挂有轴承合金,并开有油槽以利于润滑油的分布。十字头销为直销型式,固定于十字头销孔中,销体内分布轴向和径向油孔,用于润滑油的输送。
 
  液压连接紧固装置是用于活塞杆与十字头体的连接,主要由连接装置和紧固装置两部分组成。其工作原理为:通过连接紧固装置,将活塞杆与十字头进行连接后,用本产品随机所带的手动超高压油泵,将150MPa压力的油注入紧固装置中的压力体中,利用液体不可压缩的性质推动环形活塞,迫使活塞杆尾部产生弹性拉伸变形,再将锁紧螺母锁定后,将油泄压,即可达到连接所需的预紧力。连接打压过程中应注意:油泵压力不得超过150MPa,紧固的全过程需经三次才能完成,每次间隔1小时,每次紧固的方法均相同。液压连接紧固装置具体操作方法见活塞安装部分中有关内容。
往复式压缩机活塞杆松动故障分析

往复式压缩机活塞杆松动故障分析
  二、故障过程
 
  2020年4月2日上午约9:00时,柴油加氢装置K-101A往复式压缩机机组按照正常程序由检修单位进行更换填料总成,4月2日晚上约20:30组装完毕。4月3日上午约10:00试车,运行至当天23:30气缸振动突然增大,4月4日凌晨约02:30振动报警,切机。4月4日早上8:30检查振动原因。检查发现:
 
  (1)压缩机二级活塞外侧止点间隙:0.60mm,通过数据确认活塞杆与十字头连接已松动,初步判断活塞在停机惰转运行过程中未撞缸;
 
  (2)压缩级二级填料函处活塞杆径向跳动:水平0.01mm,垂直0.02mm,初步判断活塞杆未受到过大的轴向压缩变形;

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