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壓縮機(jī)軸瓦故障分析與檢修

   【壓縮機(jī)網(wǎng)】軸瓦是壓縮機(jī)中最重要的零部件之一,處于壓縮機(jī)的心臟部位,因軸瓦承受很大的交變載荷,受力不均勻、沖擊力大,故容易損壞。軸瓦的常見故障有燒瓦、合金脫落和裂紋、軸瓦擦傷及劇烈磨損,要注意軸瓦潤(rùn)滑保養(yǎng)、潤(rùn)滑油選擇、軸瓦安裝間隙調(diào)整是減少軸瓦故障的有效方法。為保證壓縮機(jī)能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,正確診斷和維修軸瓦故障,是維護(hù)運(yùn)行好壓縮機(jī)的重要環(huán)節(jié)之一。
 
  不久前,我局屬地湖南某化工公司焦?fàn)t氣壓縮機(jī)(往復(fù)式)主油油壓低,輔油啟動(dòng)后油壓依然低。停機(jī)檢修,發(fā)現(xiàn)連桿大頭上軸瓦巴氏合金有局部脫落,其它接觸面上有幾處裂縫;下瓦巴氏合金脫落較多,中部全部脫落,但現(xiàn)場(chǎng)操作人員未發(fā)現(xiàn)有異響。對(duì)于此類隱性故障,若無經(jīng)驗(yàn),實(shí)難判斷。
 
  故障分析
 
  1、燒瓦
 
  一般在軸瓦和曲軸軸頸間因沒有潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑油不足或其它原因而沒有形成潤(rùn)滑油膜或潤(rùn)滑油膜被破壞的情況下發(fā)生燒瓦??赡軐?dǎo)致燒瓦的原因有下面幾種情況:
 
  (1)潤(rùn)滑系統(tǒng)中潤(rùn)滑油嚴(yán)重不足
 
  潤(rùn)滑油嚴(yán)重不足則曲軸軸頸和軸瓦摩擦表面的溫度會(huì)迅速升高,發(fā)生燒瓦。導(dǎo)致潤(rùn)滑油嚴(yán)重不足的主要原因有: 潤(rùn)滑油過濾器嚴(yán)重堵塞、油管路堵塞或嚴(yán)重漏油、油泵損壞、油管接頭破裂或沒及時(shí)添加潤(rùn)滑油等。
 
  (2)曲軸軸頸和軸瓦的裝配間隙不符合要求
 
  該間隙影響潤(rùn)滑油膜的形成,間隙過小則機(jī)油不易進(jìn)入軸頸和軸瓦的摩擦表面間,無法形成潤(rùn)滑油膜;若間隙過大,則潤(rùn)滑油膜的厚度減少,不能把摩擦表面完全隔開,發(fā)生燒瓦的可能性也就增加。同時(shí),過大的間隙還會(huì)增大曲軸軸頸與軸瓦的振動(dòng)和撞擊,導(dǎo)致潤(rùn)滑油膜的破裂。
 
  (3)曲軸的磨修破壞了軸頸表面耐磨層和耐疲勞層
 
  曲軸軸頸一般都經(jīng)過良好的熱處理,具有高耐磨層和耐疲勞層,如果在發(fā)生燒瓦故障后將曲軸磨削修理,曲軸將會(huì)失去原有的高耐磨層和耐疲勞層,以致很快地發(fā)生燒瓦故障。
 
  (4)機(jī)油變質(zhì)。
 
  如果潤(rùn)滑油不純或潤(rùn)滑油因使用時(shí)間過長(zhǎng)等原因而變質(zhì),則潤(rùn)滑油膜也不易形成,以致發(fā)生燒瓦故障。

  2、軸瓦合金脫落和裂紋
 
  曲軸軸頸和軸瓦的摩擦表面無油膜隔離時(shí),會(huì)較頻繁地直接接觸,其微觀凸起部分在曲軸軸頸和軸瓦相互運(yùn)動(dòng)作用下會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋,而機(jī)油滲入裂紋后即產(chǎn)生液壓作用,加速裂紋擴(kuò)展,導(dǎo)致合金微粒較快地從軸瓦表面脫落。摩擦表面的直接接觸又導(dǎo)致軸瓦溫度升高,軸瓦合金層的疲勞強(qiáng)度降低,進(jìn)一步加速了軸瓦合金裂紋的產(chǎn)生和脫落。軸瓦合金脫落將導(dǎo)致曲軸軸頸和軸瓦配合間隙增大、機(jī)油壓力下降和出現(xiàn)異響。
 
  3、軸瓦擦傷
 
  一般在軸瓦與軸頸間瞬時(shí)缺油或潤(rùn)滑油膜瞬時(shí)破裂的情況下發(fā)生軸瓦擦傷,其特征為軸瓦與軸頸表面出現(xiàn)擦傷的斑痕。一般在反復(fù)瞬間缺油的情況下發(fā)生軸瓦的劇烈磨損。
 
  4、軸瓦合金裂紋和脫落
 
  當(dāng)空氣壓縮機(jī)使用不當(dāng)時(shí),軸瓦和軸頸的摩擦表面會(huì)較頻繁地直接接觸(指無油膜隔離時(shí)),其微觀凸起部分在相互作用下會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋,而潤(rùn)滑油滲入后即產(chǎn)生液壓作用,加速裂紋擴(kuò)展,導(dǎo)致金屬微粒較快地從軸瓦表面脫落。
 
  現(xiàn)象和排除
 
  空壓機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)燒瓦、連桿大頭巴氏合金層燒傷或脫落,使軸瓦溫度升高,產(chǎn)生高溫?zé)g,巴氏合金熔化。
 
  燒瓦癥狀:軸承溫度高,電流大,壓縮機(jī)內(nèi)噪音大。
 
  故障排除:換油、刮研、換軸瓦。
 
  常見錯(cuò)誤做法

  1、用砂紙打磨軸瓦合金
 
  在修配軸瓦時(shí),因軸瓦與曲軸配合間隙和接觸面積達(dá)不到技術(shù)要求,有的維修人員便用細(xì)砂紙來打磨軸瓦合金。殊不知這樣做是非常錯(cuò)誤的,其危害性很大。因?yàn)樵诖蚰ミ^程中,砂紙上脫落的硬質(zhì)砂粒會(huì)嵌入較軟的軸瓦合金內(nèi),使軸瓦與軸頸之間產(chǎn)生劇烈的磨料磨損,導(dǎo)致早期拉傷或剝落,影響使用壽命,甚至釀成事故。正確的做法是用刀具鉸削,或用刮刀刮削,以求得合適的配合間隙及符合要求的接觸面積。

  2、用彩粉或粉筆著色檢查軸瓦的接觸印痕
 
  在修配軸瓦和曲軸時(shí),有的維修人員使用彩粉或粉筆著色,以檢查其接觸部位的印痕和面積,這樣做也是錯(cuò)誤的。因?yàn)椴史?、粉筆中同樣含有硬質(zhì)顆粒,其產(chǎn)生的后果與磨料磨損極其相似。另外,用粉筆著色很難涂勻,結(jié)果會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)覺,造成錯(cuò)誤的操作。同時(shí),在檢查中還會(huì)使軸頸、軸瓦表面受到損傷。正確的做法是用紅丹等油質(zhì)顏料來檢查印痕。
 
  3、在軸承背面加墊調(diào)整配合間隙
 
  當(dāng)曲軸軸頸與軸瓦磨損過大,配合間隙超限時(shí),有的維修人員喜歡采用在軸瓦背面加墊的方法(即在軸瓦與瓦座之間墊錫紙或薄銅皮等)來調(diào)整配合間隙,這種修理方法是錯(cuò)誤的。因?yàn)檫@種做法會(huì)破壞連桿軸承的圓度、圓柱度及與曲軸的同軸度,將加劇曲軸頸磨損。正確的做法是必須換合格的配件,以免造成事故。

  4、單片更換連桿大頭部軸瓦
 
  在維修曲軸軸承中可發(fā)現(xiàn),一般情況是上片軸瓦磨損較小,下片軸瓦磨損較大。于是有的維修人員就只更換下片磨損較重的軸瓦,而仍用原來的上片軸瓦。這樣做會(huì)使曲軸軸承的圓度及圓柱度誤差增大,破壞與曲軸的同軸度,增加曲軸的旋轉(zhuǎn)阻力;并加劇曲軸軸頸和軸承軸瓦的磨損。正確的做法是:需要更換曲軸軸瓦時(shí),不能只換上軸瓦或下軸瓦,必須成對(duì)更換。

  5、在連桿大頭部軸承蓋單邊隨意加厚墊片
 
  在維修連桿大頭部軸承時(shí),有的維修人員為了調(diào)整軸承配合間隙,采取在連桿大頭部軸承蓋單邊任意加厚調(diào)整墊片的方法,這也是一種破壞軸承圓度、圓柱度及軸承與曲軸軸頸同軸度的錯(cuò)誤做法。這樣做的結(jié)果,將加劇曲軸軸頸和軸承的磨損,甚至造成事故。正確的做法是:當(dāng)軸承配合間隙過小時(shí),可在軸承蓋兩邊同時(shí)加上同等厚度或相同數(shù)量的墊片;反之,可在軸承蓋兩邊同時(shí)減去相同厚度或相同數(shù)量的墊片,直到符合要求為止。
 
  6、用修刮法校配成品軸瓦
 
  維修時(shí),一般采用直接選配的成品軸瓦,但有的維修人員為了達(dá)到軸承接觸面積的要求,便用刮刀刮削軸瓦的合金層,這種做法是不可取的。因?yàn)槌善份S瓦的尺寸精度、形狀公差,表面粗糙度等都由專業(yè)生產(chǎn)廠家嚴(yán)格控制,刮削后會(huì)使這些參數(shù)遭到破壞。此外,成品軸瓦的合金層較薄,一般為 0.1~0.3mm,采用修刮法來進(jìn)行校配會(huì)破壞合金層,影響維修質(zhì)量,縮短使用壽命。正確的做法是:測(cè)量并確定曲軸主軸頸和連桿軸頸的修理級(jí)別,然后選配相應(yīng)修理級(jí)別的主軸瓦和連桿軸瓦。
 
  7、軸承螺栓寧緊勿松
 
  在緊固連桿軸承螺栓時(shí),有的維修人員擔(dān)心螺栓松動(dòng),習(xí)慣地將軸承螺栓擰得緊一些,認(rèn)為還是寧緊勿松好。殊不知軸承螺栓擰緊度是否正確,對(duì)曲軸軸承的使用壽命影響很大,如擰緊力過小,軸承的使用壽命會(huì)降低,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成機(jī)械事故;如擰緊力過大,會(huì)使軸承與軸頸配合間隙過小,甚至產(chǎn)生事故。正確的做法是:使用力矩扳手分次、交叉、對(duì)稱地按規(guī)定力矩?cái)Q緊。分次是指擰緊螺栓時(shí),力矩不是一次加到標(biāo)準(zhǔn)要求,而是通過分幾次遞增的方法,最后達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值。
 
  小結(jié)
 
  壓縮機(jī)的安全、良好運(yùn)行,除在出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)、妥善解決之外,在日常的設(shè)備運(yùn)營(yíng)過程中也要多加注意。須知,健康在于預(yù)防,而不是治病!因此,為保證壓縮機(jī)軸瓦安全,壓縮機(jī)終端用戶就要做到:選擇合適牌號(hào)的潤(rùn)滑油;潤(rùn)滑油系統(tǒng)應(yīng)定期維護(hù);空氣壓縮機(jī)啟動(dòng)前,應(yīng)檢查潤(rùn)滑油量,不足時(shí)應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)添加;保證軸瓦和軸頸間油膜的建立;嚴(yán)格滿足軸頸與軸瓦間的接觸面積,接觸面積著色應(yīng)達(dá)到 70%以上;應(yīng)經(jīng)常檢查軸頸與軸瓦間的配合間隙,必要時(shí)予以調(diào)整修復(fù);在空氣壓縮機(jī)使用管理中,應(yīng)注意油壓和水壓的變化;加強(qiáng)壓縮機(jī)的運(yùn)行管理和保養(yǎng)管理。

標(biāo)簽: 軸瓦壓縮機(jī)故障  

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