催化增压机增速器振动和尖叫声故障修理总结

陈军舰 曹望广 董旭

摘要：本文针对大港石化催化裂化装置增压机运转过程中出现增速器振动高且伴随尖叫声的故障，采用故障树分析的方法进行了全方位剖析，逐条排除故障次要因素，找到故障根源，以便针对性的进行修理。

关键词：增速器;振动;尖叫声;故障树分析

1 概述

增压机是我厂催化裂化装置的关键设备，它的好坏直接影响到整个装置能否正常运转。增压机的压缩介质是空气，由于空气密度较小，所以需要高转数得到所需要的工艺参数，齿轮增速器是连接原动机与压缩机，用于提高压缩机工作转数的重要设备，它在整个机组中精度要求最高，检修工艺复杂，是整个机组中的重要设备。

我厂增压机组在运行中发现增速器振动高并伴有很刺耳的尖叫声。此增速器是渐开线齿轮组，从动轴转数高达8720rpm，由于转速较高，所以检修精度要求也较高。

2 故障树分析

针对其振动和尖叫声的现象分析可能有以下几方面原因：（1）齿轮轴动不平衡引起的振动;（2）轴瓦间隙不合适;（3）轴瓦紧力过小，增速器底座基础松动;（4）润滑油温过低，粘度大，润滑不良引起的振动;（5）齿轮中心距，水平度，交叉度不符合要求，齿轮啮合不 良，齿侧间隙过大;（6）增速器与电机，或增速器与压缩机不同心引起的振动。就以上可能原因采用故障树方法做如下分析。

2.1机组找正

首先对机组进行找正、要求圆周0.03mm，端面0.02mm。机组对中符合要求、联轴器减振圈没有损坏现象、基础无松动。打开变速箱上盖后从外观看齿轮顶部有轻微磨损痕迹，并且齿轮啮合迹线偏斜。由此可初步判断增速器产生振动与尖叫声是由其内部原因引起的。

2.2轴瓦间隙测量

此增速器主动齿轮轴径Φ100mm、用压铅法检查轴瓦顶隙为0.22mm，用塞尺检查侧隙为0.15mm、从动轮轴径Φ95mm、（改造后现轴径为Φ80）用压铅法检查轴瓦顶隙为0.19mm，用塞尺检查侧隙为0.15mm。其标准值分别为大轮齿顶隙0.20-0.25mm、小齿轮顶隙0.19—0.24mm。两齿轮侧隙为顶隙的一半。两齿轮侧隙均超标。用压铅法检查轴瓦紧力均在标准范围之内（标准值为0.03-0.07mm）。

2.3两齿轮轴中心的不平行度和倾斜度的检查。

中心线的不平行度和扭斜度（水平度）关系到两齿轮啮合间隙和齿轮的接触面积。这是影响齿轮工作的两个重要因素。用块规测量两齿轮轴中心距L=L1+（D大+D小）/2 L1为两轴距离182.5mm。中心距标注为280mm±0.02mm检查时发现一侧为280+0.05mm，另一侧为280-0.02mm，两侧中心距相差0.07mm。两齿轮中心距的偏差不但影响齿侧间隙（0.08—0.16）mm.更主要的是，是齿面接触带的部位沿齿高方向移动，因而影响齿轮的承载能力。主要有以下几个方面的表现。

1）当中心距偏差为正值时，即实际中心距大于理想中心距，两齿接触面移向凹齿顶端，使实际的压力角减小，降低了承载能力。严重时造成棱边接触。这时接触面只有在凹齿顶很小的一块，使凹齿齿顶产生点蚀或折断。2）当中心距偏差为负值时，即实际中心距小于理想中心距，两齿接触面移向凹齿根部，使实际的压力角增大。但过大的负偏差将造成不利的凸齿顶部接触，同样是凸齿产生点蚀，但是由于齿轮转动时径向推力的作用，齿轮在实际承载运转时中心距会稍有增大，所以中心距一般采取一定的负偏差。用水平仪检查两齿轮轴的倾斜度都是北侧高一格、大齿轮与小齿轮的倾斜度为0.00mm不大于标准0.02-0.04mm。3）从外观看齿轮有磨损，啮合迹线偏斜、所以必须对齿轮啮合情况和接触面积进行检查。主，从动齿轮的啮合有以下四种情况：下圖由左至右依次为两齿轮中心距过大但两轴平行时的接触痕迹;两齿轮中心距过小且两轴平行时的接触痕迹;两齿轮偏斜时的接触痕迹，且中心距过大或过小;两齿轮中心距正确且两轴平行时的接触痕迹。

遇到前三种情况时应对两齿轮轴在轴瓦中的位置进行调整。可通过研配支撑瓦来达到调整的目的。经检查发现齿轮啮合迹线偏向齿轮顶部。用压铅法检查齿轮啮合间隙。发现一侧为0.07mm、另一侧为0.12mm 实测时的齿轮啮合情况从啮合迹线可看出符合上图3两齿轮轴中心距过大且两轴不平行这一类接触型式。

3 结论

通过对以上轴瓦的检查，齿轮平行度，倾斜度，以及齿轮啮合情况的检查可以得出结论，由于轴瓦的磨损轴瓦侧隙增大，导致齿轮中心距过大，轴瓦的磨损不均匀导致两齿轮平行度的误差，而齿轮轴的中心距和平行度是影响齿轮正确啮合的一个重要因素。经更换轴瓦，修磨齿轮后试机，增速器的振动和尖叫声消失。

参考文献：

[1]曹湘洪等.石油化工设备维护检修规程（第二册）[M].2004.