摘要：随着工业技术的不断进步和工业领域对气体气压的要求不断提高，空压机设备的优点被各行业认可，广泛用于化工、制药、钢铁、造船、食品等众多领域。空压机种类繁多，大部分均为进口设备，此种机型的备件、材料以及维修技术受制于原设备厂家，维修方面依托该公司国内技术人员，经过多年研究摸索成功掌握ZH系列离心式压缩机维修数据及维修技术。在推进国产化进程中，对我公司该类型机组中的一台进行国产化检修维护试验。本文将从离心式空压机的维护维修问题入手,通过具体实践研究对空压机设备实现国产化检修维护。
关键词：离心式空压机：检修维护：国产化
ABSTRACT: With the continuous progress of industrial technology and the continuous improvement of gas pressure requirements in the industrial field, the advantages of air compressor equipment have been recognized by various industries, widely used in chemical, pharmaceutical, steel, shipbuilding, food and many other fields. There are many kinds of air compressors, most of which are imported equipment. The spare parts, materials and maintenance techniques of this type of machine are restricted by the original equipment manufacturers. The maintenance relies on the company's domestic technical personnel, after many years of research and successful grasp ZH series centrifugal compressor maintenance data and maintenance technology. In the process of promoting the localization, one of the units of this type in our company was carried out the localization maintenance test. This article will start from the Centrifugal air compressor maintenance problems, through the specific practice of air compressor equipment to achieve domestic maintenance.
Key words: CENTRIFUGAL AIR COMPRESSOR: Maintenance: localization
1 概述
空气压缩机广泛用于化工、制药、钢铁、造船、食品等众多领域，空压机主要集中在三星、阿特拉斯、IHI、复盛、FS-ELLIOTT、GAMERON-COOPER这几个大品牌，在国内市场所占份额较大，我公司采用的离心式空压机主是进口的ZH系列离心机，此种机型的备件、材料以及维修技术受制于原设备厂家。由于此种机型运行中一、二级转速均在10000r/min以上，三级转速接近40000r/min，如此高的转速对精度控制尤为严格，因此在维修方面一直被设备原厂垄断。经过几年对空压机设备数据的摸索以及维修技术的成熟，在公司大力推进国产化进程中，我公司对该类型机组中的一台进行国产化检修维护试验，打破行业的检修维护技术的垄断。因此就检修各项进程进行总结、分析，为同行业、同类设备检修维护提供实践经验。
图1 空压机外形图
2 空压机检修维护的目的
打破ZH系列空压机检修维护技术的垄断，实现自主检修维护工作。
掌握设备检修参数要点，针对设备日常检修维护有的放矢，避免设备过度或欠维护状况出现，实现合理的经济运行。
3 ZH系列机组具体检修过程
3.1 拆卸操作过程
3.1.1准备工作，检修前对机组各运行数据进行记录，作为检修后机组运行数据的对比数值。对机组运行状况进行检查确认，对薄弱环节在检修中重点关注。
3.1.2在拆除联轴器、各部传感器探头、IGV阀门、BOV阀门、蜗壳和齿轮箱等部件，各部螺栓等零件分门别类的摆放。主轴封和主油泵与齿轮箱拆卸过程中注意先拆上部螺栓，下部螺栓松掉以后再拆下。以上部件拆卸过程相对简单，做好标记为主，以方便安装。
3.1.3各级叶轮拆卸是重点工作。拆卸中严格按照各级压力数据拆卸锁紧螺母，压力过大易造成轴颈塑性变形超限，损坏轴颈。检修中根据收集的相关数据资料，拆卸中一、二级拉伸力控制在50MPa左右，三级控制在70MPa左右。
图2叶轮拆卸图
3.1.4拆卸前检查螺母的螺纹方向有正反区别，锁紧螺母内有O型圈，要小心取出，检修安装中注意更换回装，以防造成气体泄漏。如下图3。
图3 锁紧螺母部位的密封圈
3.1.5将各级的气封和油封拆除，拆卸过程中使用自主制作拆卸工具，提高拆卸效率。拆卸前对油封的位置进行划线标记，确保回装定位准确。如图4
图4 气封、油封拆除图
3.1.6在轴瓦前在各轴瓦处少许滴入空压机油，以润滑轴瓦方便后面活动轴瓦及拆除工作，拆卸中小心拆除轴瓦的连接螺母，并收集好妥善保管。将各级轴瓦取出，拆下一二级齿轮和三级齿轮。依次序放好，并做好记录，如下图5。安装轴瓦时一定要注意方向，其轴瓦侧面有箭头指示旋转方向，并且其上部轴瓦有一固定销，装反不能安装到位，给机组的稳定运行带来风险。如图6
图5 叶轮、轴瓦、油封及气封拆除图 图6轴瓦方向及固定销图
3.2回装操作过程
3.2.1更换主轴的轴瓦及密封部件，回装主齿轮和轴瓦并检测间隙，根据相关数据间隙值控制在0.15mm，架表时尽量靠近齿轮中心位置，避免齿盘摆动带来测量误差。如图7
图7 主轴回装图
3.2.2回装一、二级下轴瓦（除去间隙片）和叶轮轴。回装一、二级叶轮，注意叶轮定位销和O型圈。压紧叶轮，预紧压力一级控制在80MPa左右，二级控制在78MPa左右，分三次预紧，每次间隔1min，第三次预紧后，用深度尺测深度如图8，记录数据，然后用最终压力锁紧螺母，再次测深度，两次测量值相减得出拉伸值达到相关数据要求。
图8 一二级叶轮回装图
3.2.3一、二级轴瓦回装及间隙调整工作。首先将蜗壳回装，锁紧螺母（扭矩315Nm），架表测间隙图9。测量表固定牢固不允许触碰表座，以保证数据的准确，一、二级蜗壳轴向窜动间隙控制在0.7mm，根据所测数据，计算两级轴瓦应加间隙片。具体操作如下：先测一二级蜗壳的间隙，在二级轴端架表，拉一级叶轮轴直到叶轮碰到蜗壳，表调零，推一级叶轮轴直到二级叶轮碰到蜗壳，读表并记录数据，若不符合要求，需更换二级叶轮底部垫片。垫片厚度测量方法为：拉一级轴直到叶轮碰到蜗壳，观察零点，反方向推动一级轴瓦，直到接触推力面，检查表的零点不要改变，测量A值，即垫片厚度值=A+ MIN(叶轮到蜗壳设计最小值)。拆除轴瓦，加垫片，操作期间不允许碰到表。上述安装工作完成后拉一级齿轮轴到不动为止，读取百分表值，此值为叶轮到蜗壳值，增减垫片，直到符合要求。B处加垫片为塞满空隙即可。二级调整步骤一样。A和D面都调好后，将一级叶轮轴推到不能动为止，将百分表调零，然后回拉叶轮轴，此时百分表显示间隙值为轴的轴向浮动量。
图9 叶轮及轴瓦间隙调整示意图
3.2.4三级轴瓦回装及间隙调整工作。具体操作如下：将百分表按图10所示位置固定牢靠，首先将三级叶轮及蜗壳安装好，拉三级叶轮轴直到叶轮碰到蜗壳，将百分表调零。反向推叶轮轴，读表的指示，此值为总的浮动值。拉叶轮轴直到叶轮碰到蜗壳，观察表的零点，推动轴瓦使推力面与轴推力面压紧，测量A值，计算应加垫片值=A+MIN(叶轮到蜗壳最小值)，小心移出轴瓦，不要碰到表，添加垫片，重新安装轴瓦，拉叶轮轴向蜗壳方向，不动为止，此时百分表读数为蜗壳到叶轮的间隙值，通过垫片微调整，使叶轮到蜗壳的间隙在0.25mm左右。B面添加垫片，标准为填满间隙，轴瓦可以通过手转动。平时我们在调整间隙时，往往先测一下总的浮动值，再将旧的垫片加上反复测量，加减垫片直到符合要求。A和B面都加好垫片后，拉叶轮轴向蜗壳方向后将百分表调零，推叶轮轴向电机方向，此测量值为轴向浮动间隙值。
图10 三级叶轮及轴瓦间隙调整示意图
3.2.5根据前期拆卸蜗壳和叶轮的步骤，逆向安装气封和油封，注意定位销的位置，气封需用橡胶锤敲入，并安装好卡簧，之后回装叶轮、蜗壳及齿轮箱。
4 ZH系列机组检修意义
机组检修后进行调试运行，未加载荷时候各级振动分别为9μm、8μm和9μm，加载荷后各级振动值为8μm、7μm和7μm，各部瓦温控制在35℃，检修效果相对与外企技术人员相差不大，以往检修后各部振动值在6μm左右。机组试运行一个月期间各部参数稳定，标志自主检修维护技术的成功运用，为我公司19台机组的检修维护做好技术支持，打破外企技术维修的垄断。机组成功的运行，也将技术向集团内部各单位大力推广，实现集团内部该种机型的自主检修维护。
参考文献
【1】尚锦. 离心压缩机[M]. 西安：西安交通大学出版社.1991.
【2】 顾文卿. 最新压缩机生产设计运行维护及故障排除实用手册[M].北京：银生出版社. 2004.
【3】李善春. 石油化工机器维护和检修技术[M]. 北京：石油工业出版社. 2000.
作者简介：马金龙（1981- ），毕业于内蒙古科技大学机械工程学院，大学学历。机械设备高级工程师，现在从事机械设备管理工作。