压缩机轴头泵振动原因分析及处理措施

吉小飞，秦 东，马 龙，马文礼

（1.新疆同益投资有限公司检维修工程分公司，新疆克拉玛依 834003；2.中国石油克拉玛依石化有限责任公司，新疆克拉玛依 834003）

0 引言

润滑系统在整个压缩机系统中扮演着至关重要的角色，分别由曲柄连杆润滑系统、气缸填料润滑系统和油冷、油滤、油预热等辅助部分组成。主要作用为延长压缩机零件的使用寿命，保障各润滑部位的正常运转。轴头泵作为润滑油系统主要动力源，其主要依靠齿轮啮合空间的容积变化来输送液体，主动齿轮伸出泵体与主轴连接带动旋转，工作时给予一定的油压不断润滑设备主轴及部分接触部位，带走摩擦产生的热量以防零件烧毁造成设备损坏，因此轴头泵平稳运行是保证整个供油系统稳定的必要条件。

1 压缩机主要特性

设备型号12-2HHE-VE 为卧式两列对称型往复式压缩机，该氢压机活塞力大，缸径较小，活塞杆直径相对较大，设置中体结构，密封要求严格。往复式压缩机系统由驱动机、曲柄、连杆等所组成，驱动机驱动曲轴旋转，通过连杆、十字头和活塞杆带动活塞进行往复运动，对气体进行压缩。

2 轴头泵传动结构

该压缩机轴头泵传动系统主要顺序为曲轴柱销—传动盘—传动轴—联轴器—轴头泵（图1）。结构中为保护柱销防磨损，加了铜套作为磨损和惯性缓冲，因其传动连接处较多，增大了各部分传动同心的工作难度，在检修过程各部件配合符合标准是保证整个系统平稳运行的关键。

图1 轴头泵传动结构

3 轴头泵振动原因

轴头泵振动过大属于该机组计划性大修后首次开启出现的问题，结合上次检修记录以及现场反馈的数据，初步判定问题原因。

（1）可能存在不同心。轴头泵传动连接处，检修时更换过柱销铜套，但未注意其厚度不同，装配完没有测量离心距，可能导致传动机构不同心。

（2）齿轮泵存在困油现象和管线漏气进泵引起的振动。钳工车间随即对该压缩机轴头泵进行检查，在拆检过程中排查出振动原因：传动盘柱销槽有拉毛、磨损痕迹，对柱销和柱销槽（加铜套）进行离心距测量，发现槽的离心距比销大0.5 mm，联轴器轴孔磨损，配合间隙过大；轴头泵进行盘车，盘车过程流畅无卡点；管线无损坏漏气等；拆解泵体壳内存在困油旁通槽，因此问题主要在传动连接处。

（3）力学分析如图2 所示。在主轴传动销带动旋转下，传动盘柱销槽应只受切向力F2。但柱销离心距低于柱销槽时，在实际运行过程中切向分力F2形成旋转扭矩M1，径向分力F3作用在圆心使传动部件振幅增大，L1为圆心运动位移量。

图2 力学分析

4 对运动机构供油的影响

往复式压缩机运动机构润滑的主要方式是压力强制润滑：通过由曲轴驱动的油泵，使润滑油以一定的压力和足够剂量通过曲轴连杆体内的油道或油管，对主轴承、连杆轴承及连杆小头铜套等进行强制润滑，并用从轴承间隙挤出的油雾润滑其他表面。压力强制润滑的特点是油量充足、润滑充分，能有效带走摩擦表面的热量与金属磨屑，而轴头泵振动大时会影响实际润滑效果和部件磨损。

（1）轴头泵振动大使齿轮与壳体径向间隙减少造成磨损，主要表现为油温升高、氧化加速、润滑性能降低等。

（2）引起系统中其他连接部件磨损，参考本次检修发现柱销连接处引起的振动导致联轴器轴孔磨损，部件更换成本升高。

5 处理措施

针对故障原因结合上次检修情况，原因主要为：

（1）更换新铜套导致传动部件不同心。对引起振动过大的问题提出检修方案，车削铜套外圆单边0.5 mm，使主轴柱销离心距大于或等于柱槽离心距，如图3 所示。

图3 铜套车削0.5 mm

6 结语

轴头泵多为齿轮或螺杆泵，其结构相对简单，压力稳定并有自吸性，振动故障率一般很低。当出现故障时应清楚各部件机械结构和配合面的间隙标准，简要分析故障原因，在实际检修过程中针对可能产生故障的地方做到精细化检修，任何蛛丝马迹都是问题呈现的结果。积累经验，主动分析方可在日后遇到问题时拥有快、准、狠的检维修手段，更好维护设备的正常运行。