关于压缩机轴承温度高问题的分析及处理

于冬冬+刘丹++李洪升

摘要：简述离心式压缩机轴承温度高的原因，并提出相应的解决、处理的方式

关键词：离心式压缩机；轴承；油膜；润滑油；巴氏合金

引言

离心式压缩机就是在离心式压缩机的叶轮叶片的作用下，让进入叶轮的气体跟着叶轮高度旋转，并在旋转离心力的作用下讓气体向叶轮出口流动，同时，受到叶轮的扩压作用，提高其压力能和动能，等气体进入扩压器后，又进一步将动能转化为压力能，气体再通过弯道、回流器流入下一级叶轮再进行压缩，最后达到工艺所需要求的气体压力。

能使离心式压缩机长期稳定运行的重要因素之一是轴承温度高，经研究分析，轴承温度高的原因主要由以下两个方面造成：

一、分析轴承温度高的原因

（一）由润滑油系统引起的轴承温度高

1.当润滑油量不足或者润滑油中断时，就会造成轴承温度升高，使轴承产生咬合，严重的情况可以导致巴氏合金熔化。而往往造成油量不足或中断的原因可能是：

①主油泵遭到损坏而辅助油泵没有及时进行投入供油；

②供油系统管路及连接阀门漏油或产生破裂，或者油管路堵塞；

③油箱中油位过低是造成油泵吸油量不足、吸不上油。

产生上述原因时，机组应加强每日正常检查，及时查找原因，并采取相应措施进行处理。

2.润滑油含有沙粒杂质等异物不够清洁，被带入轴承后导致轴瓦产生刮伤，严重的会使轴承温度升高而造成巴氏合金熔化。应对油箱中润滑油进行循环过滤，滤掉油里的杂质，检查并清洗供油管线上油过滤器，必要时可以通过更换新滤芯来提高滤油效果。

3.润滑油系统的油冷却器工作不正常，进油温度过高，油的粘度不够，不能及时带走轴承的热量，使得轴瓦内没有形成良好的润滑油膜。可以加大油冷却器的冷却水量，如果产生结垢或堵塞，就需要除垢、疏通来提高冷却效果。

4.如果润滑油中含水量增大，则会降低润滑油性能，影响压力油膜的形成。就需要用分离机将油箱中的油进行油水分离，把油中水份分离出来。

（二）离心机机组和轴承的原因

1.压缩机转子不平衡而引起的轴承振动过大，运行过程中导致轴瓦磨损。应根据转子的运行状态，返回制造厂家定期进行校动平衡，减小不平衡量。

2.轴承的安装不符合要求，一方面由于止推轴承的轴承座歪斜，会导致止推轴承瓦块负荷不均，承载的瓦块温度会升高，将轴承的承载能力大大减少，会造成引起止推轴承的损坏的可能。径向或止推轴承间隙太小，影响了润滑油膜的正常形成，同时润滑油不能充分排泄，不能及时带走摩擦产生的热量，也会引起轴瓦温度升高。因此安装轴承时，一定要仔细，使各项要求符合技术标准。

3.轴瓦的巴氏合金浇铸的质量不达标，含有铁屑、沙粒等杂质或者巴氏合金造成脱落、裂纹、砂眼等缺陷。应该选择高速轻载巴氏合金，经化验分析，合金成分必须符合要求，提高浇铸和加工质量。

4.不合理的轴承结构，轴瓦处于超负荷运行，轴瓦和轴承无法形成液体摩擦。应将轴承设计结构进行改进，改善轴瓦的承载情况，对轴承运行负荷进行有效降低，以确保轴承在液体摩擦状态下正常运行。

5.压缩机隔板漏气或者平衡盘密封、级间密封齿遭到损坏，增大了转子轴的向受力，增加了止推轴承的负荷。此时，应对压缩机进行解体检修，修整隔板中分面，避免漏气，或者更换平衡盘和级间密封，必要时可进行彻底改造。

6.平衡管堵塞，平衡盘副压腔压力无法泄掉，平衡盘作用不能正常发挥，增大了转子轴的向受力，增加了止推轴承的负荷。应将平衡管进行详细检查，把堵塞物彻底清除，从而及时卸掉平衡盘副压腔压力，平衡盘作用才能得以正常发挥。

二、处理推力轴承温度高的方案

（一）止推轴承

1.复检止推轴承的止推轴承间隙，确保止推间隙是否符合设计要求。

2.止推瓦块

①止推瓦块的巴氏合金层应无脱胎、磨损、碾压、裂纹、烧灼、拉毛、电蚀和冲蚀等缺陷。瓦块经过着色或浸煤油检查，巴氏合金与基体金属结合良好。

②止推瓦块表面不允许存在沿径向的沟槽或划痕，其深度不应超过0.01mm。

③同组瓦块工作痕迹应大致相等，如工作痕迹不均匀则说明瓦块承载不均，应查找原因。

④各单独瓦块的巴氏合金表面与止推盘表面的接触情况可用红丹检查，接触面积不应低于80%，同组瓦块厚度偏差不应超过0.01mm。

⑤瓦块背部承力面应光滑，无烧灼、压痕和胶合等重载痕迹。

⑥各限位销钉固定可靠，销钉及销孔均无磨损。组装后瓦块摆动自由。

⑦对带热敏元件的止推瓦块，在瓦块内固定的牢固情况应检查热敏元件，测温引线不应影响瓦块摇摆的灵活性。热敏元件与引线连同瓦块由仪表检查，绝缘和测量精度应符合仪表规范。

3.基环和水准块

①水准块承力面光滑，无磨损、压痕、烧灼等重载痕迹，在基环内摆动灵活自如，不卡涩。止动销长度适合，牢固固定，与水准块销孔之间有足够间隙，不顶均压块，不偏磨销孔。

②水准块间相互工作面接触线无压痕，表面光滑，组装后水准块摆动自由。

③基环无瓢曲变形，两半基环结合面平整不错口，与水准块接触处无压痕，基环背面与止推轴承壳体端面承压均匀。基环上防转键固定良好，外壳上对应键槽无磨损。

4.止推盘

①止推盘表面光洁平整，表面粗糙度Ra值小于0.8mm，周向沟槽深度应不超过0.05mm，且不能存在径向沟痕。

②由键联接的止推盘，键与键槽挤压无痕迹，检查键槽经探伤无裂纹。止推盘与轴肩和背母端面接触均匀，键在止推盘键槽内配合适当，侧间隙、顶间隙及止推盘与轴之间的配合符合设计要求。组装后的止推盘端面全跳动小于0.015mm。

③采用液压拆装止推盘结构时，应检查止推盘内孔与轴表面的接触情况，检查止推盘端面与轴肩的接触情况，均不能小于80%。各表面无毛刺、损伤、划痕。

④止推盘厚度沿圆周偏差不超过0.01mm。

⑤止推轴承调隙垫片为一片，应光滑平整，沿整周厚度误差小于0.01mm。

⑥甩油环内外径配合适宜，不松动。

⑦清洗轴承箱，要使各供油孔与轴承座上油孔吻合、畅通。

（二）处理径向轴承温度高的方案

①检查轴瓦配合间隙，刮研轴瓦内径，使轴瓦与轴颈配合间隙，达到标准要求。

②检查轴承进油节流孔板，加大节流孔径，使润滑油油量满足使用要求。

③开大油冷却器水阀，增加冷却水流量，使润滑油流量降低来满足使用要求。

④改进轴承的设计结构，改善轴瓦承载情况，降低轴瓦运行负荷，确保轴承在液体摩擦状态下正常工作。

综上所述，轴承结构本身、制造安装和检修的质量以及压缩机运行工况的变化和供油系统的工作情况都会影响轴承的正常运转。所以，必须严格遵守检修工艺标准的规定进行检修，保证轴承质量；在运行中，应注意监视轴瓦温度、润滑油温度、轴向位移以及供油系统是否正常工作、轴承的振动是否过大和有无异音等。如有任何异常，应立即分析判断，采取有效措施，进行处理，避免事故发生。

参考文献

[1]西安交通大学透平压缩机教研室 . 离心式压缩机原理 . 北京：机械工业出版社，1980年

[2]黄钟岳，化工透平式压缩机 . 大连理工大学出版社，1989年

[3]王书敏，何可禹，离心式压缩机技术问答 . 中国石化出版社，2005年