作者：邢佑兵
來源：通用機械
大型透平式壓縮機由于具有排氣量大、效率高、結構簡單、體積小、運轉平穩和壓縮氣流恒定無脈動等特點，目前已廣泛應用于石油、化工、冶金、動力和空分等行業。由于這些行業的生產具有連續性強的特點，這就要求壓縮機必須擁有良好的性能才能維護好生產大流程的安全穩定運行。透平式壓縮機的壓縮機轉子和軸承是Z重要的部件，它們直接決定機組的運行周期。
可傾瓦徑向軸承的結構與特點
可傾瓦徑向軸承通常由3～5塊能在支點上自由傾斜的弧形巴氏合金瓦塊組成。瓦塊在工作時可以隨轉速、載荷及軸承溫度的不同而自由擺動，在軸徑四周形成多個油楔。每一塊瓦塊通過其背面的球面銷及墊片支撐在軸承套中，瓦塊可以繞其球面支撐銷擺動。潤滑油從各瓦塊之間的間隙進入軸承。每個瓦塊作用到軸徑上的油膜作用力總是通過軸徑的中心，因此不會產生引起油膜渦動的失穩力，具有較高的穩定性，理論上可以完全避免油膜振蕩的產生。另外，由于瓦塊可以自由擺動增加了支撐柔性，還具有吸收轉軸振動能量的能力，也就是常說的消振性。
可傾瓦有許多優點，但結構復雜、安裝檢修較困難、制造成本較高且對于外部要求條件苛刻等是可傾瓦的不足之處。但是，隨著大功率機組軸承在穩定性、功耗及承載力等方面的要求愈來愈高，可傾瓦正在被越來越多的大功率機組采用。可傾瓦軸承在穩定性、承載力及功耗等性能方面均居各種支撐軸承之首。
可傾瓦軸承運行過程中常見故障現象：可傾瓦軸承溫度升高或振動過大。其原因分析及處理見下表。
可傾瓦軸承的檢修及技術要求
1. 可傾瓦軸承拆卸程序
1）拆去儀表測溫和振動探頭及其他妨礙軸承拆卸的接線。
2）拆軸承蓋中分面螺栓和定位銷，用頂絲輕輕頂起軸承蓋，然后吊開軸承蓋。
3）拆開軸承體中分面螺栓，拆去徑向軸承上部。
4）用抬軸專用工具輕輕將軸提起，提起高度以下半軸承體剛好繞軸轉動為限，將下半軸承體繞軸翻轉至軸頸上部，拆去下部軸承。注意：不得在轉子兩端同時提起轉子，也不得在末揭壓縮機大蓋的情況下使用行車起吊轉子，帶測溫元件的軸瓦在翻轉中應注意不得碰壞儀表導線。大型主軸轉子在運輸、保管及拆裝吊進吊出過程中，宜輕拿輕放，切勿擦傷與撞擊軸承。
5）記錄每個瓦塊在軸承殼中的位置和方向，松開并拆去瓦塊背部定位螺釘，依次取出各瓦塊。
6）每次安裝與大修機器時，軸承及其各相配合的零部件部分均應予以認真檢查與驗收，外購件和外修件必須保證內在質量及加工精度。
2. 檢修技術要求
（1）可傾瓦塊
1）瓦塊巴氏合金層應無裂紋、掉塊、脫胎、燒灼、碾壓、磨損及拉毛等類缺陷。巴氏合金表面不允許存在沿軸向的劃痕和溝槽，沿周向的劃痕和溝槽的深度不超過0.1mm。瓦塊經著色或浸煤油檢查，巴氏合金應貼合良好，表面無偏磨，接觸印痕沿軸向均勻。
2）瓦塊背部承力面光滑，與瓦殼的接觸印痕沿軸向均勻并保持線接觸，繞軸搖擺的瓦塊，受力面接觸均勻，與軸銷配合不松晃，瓦背無燒灼壓痕和重載痕跡。
3）瓦塊進油邊緣過渡圓滑，適于潤滑油進入油楔。
4）同組瓦塊厚度應均勻，相互厚度差用假軸或軸頸測量≤0.01 mm。
5）瓦塊背面銷孔及相應的銷釘應無磨損或偏磨，瓦塊在瓦殼內搖擺靈活，不頂瓦塊。
6）帶測溫元件的瓦塊，其測溫元件與瓦塊固定可靠不松動，測量元件要全部插入軸瓦塊測溫孔內，引線絕緣保護層良好。組裝后，測溫元件及引線不妨礙瓦塊在瓦殼內靈活擺動，也不影響整個軸承組裝。
7）當軸壓在下半支撐瓦上時，左右兩塊瓦應受載均勻。
（2）軸瓦殼
1）瓦殼中分面密合，定位銷配合緊密，把緊中分面螺栓后，瓦殼中分面不錯口。
2）軸瓦殼兩側油封無磨損，間隙不超差。油封上下中分接合面密合，且不頂瓦殼，端面不錯口。
3）用涂覆紅丹粉的辦法檢查瓦殼在下半軸承座內接觸情況，應接觸良好。左右兩側與軸承座中分面齊平，兩側間隙前后左右均勻。瓦殼防轉銷不高出軸承座中分面。擰緊中分面螺栓后，瓦殼中分面、軸承座中分面密合無間隙。
4）軸瓦殼背部緊力和間隙符合制造廠設計要求。
5）瓦殼進油和回油孔與相應的軸承座油孔對正，測振探頭孔、溫度測量孔等均能對正。瓦殼進油孔限流螺釘不松動、固定可靠，孔徑符合要求。進、回油孔不堵塞。
（3）軸承間隙的測?方法 可傾瓦軸承因其結構原因，用其常規的測量方法，很難得到準確的數據，下面介紹三種Z常用的測量方法。
1）直接測量法。此方法是用千分尺分別測量軸頸、可傾瓦塊及軸承體內孔，通過計算得出軸瓦間隙。具體方法是：把可傾瓦從瓦殼內取出，冼凈并除去銹痕及毛刺，將上下瓦殼把緊，用內徑千分尺按上下、左右分別測3個不同方向孔徑數值，并作好記錄。用外徑千分尺測量幾個瓦塊的厚度時，因內瓦面有弧度，測量時要用一個標準圓柱體一起測量，測量時盡Z大可能減小誤差。根據測得各個部位尺寸，Z后計算出軸承間隙，此種方法測得的間隙值準確，但測量時比較麻煩，一旦測量出現較大偏差，會導致測量間隙偏大，用偏大的尺寸去調整軸承配合間隙時，會將軸承的實際間隙調整至小值，從而引起軸承損壞事故。所以，用這種方法進行測量的維修人員，要具有相當高的維修技術水平。否則，不推薦使用這種測量方法。
2）壓鉛絲測量法。壓鉛絲測量法是可傾瓦軸承測量間隙Z通用、Z常用的方法。國內目前可傾瓦軸承常采用5塊結構（3塊和4塊的也有，但不常見），這種結構都是下瓦3塊，上瓦2塊，因此直接測量的數值不能反映真實間隙。下面介紹5塊可傾瓦軸承的壓鉛絲測量的計算方法：拆下軸瓦洗凈擦干，將接近軸承上限間隙1.5倍的等徑鉛絲放到軸頸處，然后把緊上瓦殼，將鉛絲壓好后取出，用千分尺在壓扁的鉛絲上測得取大厚度值，測出鉛絲的平均值，得出平均間隙，然后再乘以1.1的系數，就是軸承的實際間隙。這里需要注意的是鉛絲直徑應為軸承規定上限間隙的1.5倍左右，不能太粗，否則會導致測量出的間隙數據誤差加大。
3）抬軸測量法。抬軸測量法是將軸瓦按工作狀態的要求安裝后，把軸緩慢地抬起，觀察軸頸頂端百分表移動的數值來確認軸瓦間隙。抬軸法測量比較直觀，操作簡便，不需計算，易于采用。但需配備相應的抬軸專用工具，操作風險很大，所以要求具有一定水平的維修人員進行這項工作，工作時應謹慎操作。
抬軸測量法操作時注意：在測量時，必須用專用工具或手拉葫蘆進行抬軸測量，禁止直接使用吊車抬升軸；在抬升軸測量過程中，當百分表數值不變化時，即停止軸的抬升，防止軸承被拉壞；由于測量位置的不同，將會導致測量數值的誤差，要綜合考慮各種因素對測量數值精度的影響。
4）瓦背配合情況的測量（瓦背緊力）（0.01～0.05mm）。壓鉛絲測量法在瓦殼背部和軸承座中分面分別放置直徑約0.05～0.1mm的鉛絲測量，兩鉛絲壓后的厚度差值，即為瓦背配合的間隙或過盈。直接測量法測量軸瓦塊外徑尺寸和軸承座內孔徑，兩數之差即為瓦背過盈或間隙。
3. 檢修注意事項
1）可傾瓦軸承瓦塊不允許對軸瓦刮削，但為使整個軸承接觸良好，可在瓦量不超差并達到巴氏合金表面技術要求的前提下適當修整局部毛刺、劃痕、積碳點。
2）瓦塊連同瓦殼一起更換時，應用紅丹檢查新裝的下瓦殼與下軸承座的接觸情況，新瓦殼在軸承座瓦窩內不得松晃，防轉銷不高出軸承座中分面。
3）在更換一副瓦塊時，要按照可傾瓦塊的編號、安裝位置及方向進行更換。可傾瓦塊位置和方向不得裝錯，否則可傾瓦軸承會直接被損壞。
以上節選自《通用機械》2020第5期
大型透平壓縮機組可傾瓦軸承的檢修技術
作者：濟南杭氧氣體有限公司 邢佑兵
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