壓縮機(jī)的軸瓦在安裝時(shí)要求有一定的預(yù)緊力(瓦背過盈),其主要作用是為了確保瓦背與瓦座有足夠的貼緊力,以防止在機(jī)組運(yùn)行時(shí)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)和不斷振動(dòng)過程中兩者產(chǎn)生相對(duì)位移而影響油路暢通,從而損壞軸承、造成機(jī)器運(yùn)行不穩(wěn)、振動(dòng)增大甚至造成毀壞轉(zhuǎn)子等重大設(shè)備事故。有些機(jī)器的軸瓦制作成可拆卸軸瓦(在維修更換時(shí)只需換瓦芯,可降低成本),對(duì)這類軸瓦則還有一次過盈、二次過盈之分,其作用是相同的。但是不管是一次過盈還是二次過盈都要求在合適的范圍內(nèi),如果過盈量太小會(huì)造成松動(dòng),太大則會(huì)使軸瓦變形。
江蘇蘇鋼集團(tuán)有限公司4500m3/h空分設(shè)備, 由開封空分集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)制造,中國第×冶金建設(shè)安裝公司承建(以下分別簡稱開空廠和×冶),于2002年4月5日調(diào)試出氧。×冶在安裝該空分設(shè)備配套的H500—6.2/1.0雙軸型空氣壓縮機(jī)過程中測量軸瓦的預(yù)緊力時(shí),發(fā)現(xiàn)二級(jí)軸瓦與開空廠在出廠前安裝試車時(shí)的值有較大的差異,F(xiàn)介紹如下,供大家參考,以防類似錯(cuò)誤。
2 開空廠原設(shè)計(jì)安裝值
開空廠H500—6.2/1.0型空壓機(jī)原設(shè)計(jì)安裝值見表1。
表1 H500型空氣壓縮機(jī)原設(shè)計(jì)安裝值
項(xiàng) 目 軸徑 瓦背過盈 頂間隙 單側(cè)間隙 一、二級(jí)軸瓦 φ115 0.03~0.05 0.186~0.248 0.093~0.124 三、四級(jí)軸瓦 φ105 0.03~0.05 0.168~0.218 0.084~0.109
的數(shù)值(用壓鉛方法測)進(jìn)行了安裝裝配,試車情 況良好。然后解體包裝發(fā)用戶。
3 雙方測量瓦背過盈的方法與數(shù)值
3.1 測量瓦背過盈的方法
如圖1示,假如在自由狀態(tài)下軸瓦頂部A點(diǎn) 與瓦蓋緊緊貼上后,在瓦蓋的上下對(duì)口結(jié)合面B、 C處有O.05mm的間隙;那么,當(dāng)B、C處被壓緊 后瓦蓋與軸瓦緊抱,瓦蓋與軸瓦就有0.05mm的過 盈。測量瓦背過盈一般可采用壓鉛法,測得三處的 值a、b、c,即可得到瓦背過盈:
δ=(b+c)/2-a
3.2 ×冶的測量方法與數(shù)值
×冶在安裝過程中用壓鉛方法測量二級(jí)瓦瓦背 過盈時(shí)在上下瓦蓋對(duì)口兩個(gè)結(jié)合面B、C處各墊了 厚度b=c=0.10mm的銅皮,在軸瓦頂部與瓦蓋之 間A點(diǎn)處放上φ0.5mm的鉛絲,將瓦蓋壓緊后測得 A處鉛絲厚度為a=0.1lmm,得出瓦背過盈為:δ=(b+c)/2-a=(0.10+0.10)/2-0.11=- 0.Olmm,即二級(jí)瓦沒有過盈,反而存在0.Olmm的 間隙。這顯然與該壓縮機(jī)在出廠前的裝配值過盈 0.03~0.05mm有很大偏差,且多次重復(fù)測量結(jié)果 基本相同,因此要求我們與制造廠聯(lián)系予以解決。
3.3 開空廠的測量方法與數(shù)值
開空廠的技術(shù)工。人到現(xiàn)場后,在A、B、C三處各放上φ0.5mm的鉛絲,蓋上瓦蓋后將緊固螺栓 均勻輕度把緊后拆開:,測得三處鉛絲的厚度a、b、c,然后得出瓦背過盈δ。經(jīng)三次測量,結(jié)果過盈 值符合原沒計(jì),見表2。
表2 開空廠人員測量值
項(xiàng)目 a(mm) b (mm) c(mm) δ(mm) 第一次測量 0.285 0.335 0.330 0.048 第二次測量 0.220 0.265 0.275 0.050 第三次測量 0.295 0.345 0.340 0.048
4 兩種測量方法比較與分析
兩種看似類似的方法,為什么結(jié)果大不一樣?
倒過來設(shè)想一下,該二級(jí)瓦原來的過盈值確實(shí) 是0.05mm,按理說X冶測量A點(diǎn)處鉛絲的厚度應(yīng) 為δ=(b+c)/2-a=0.05mm,而×冶實(shí)際測得 的卻是0.11mm.而且測量結(jié):果又具有重復(fù)性,原 因何在?問題的癥結(jié)在測量用鉛絲的直徑和其變形 延展極限。文獻(xiàn)[1]介紹,在用壓鉛法測量軸瓦 頂間隙時(shí)要求的鉛絲直徑一般為1.5~2倍間隙的 值,但未說明原因,也未說明測量軸瓦過盈時(shí)對(duì)鉛 絲直徑的要求。筆者認(rèn)為,測量軸瓦過盈和測量軸 瓦頂間隙一樣,同樣要求鉛絲直徑為1.5~2倍測 量值,這是因?yàn)橐欢ㄒ?guī)格的鉛絲有其變形延展的極 限。由此推斷:
(1)φ0.5m的鉛絲,其變形的極限值λ約為 0.11mm,因此×冶多次測得A點(diǎn)鉛絲的厚度為 0.11mm,而非0.05mm,就是因?yàn)楫?dāng)它被壓至 0.11mm左右的極限后不再變形,故測得過盈為-0.01mm的假象。因此若要求過盈δ為0.05mm時(shí),可以將鉛絲直徑換成1.5~2倍測量值,如φ0.10mm即可準(zhǔn)確測量。
(2)如果在B、C兩點(diǎn)處墊上(λ+δ)=0.16mm(或以上)的銅片,則墊高后軸瓦的頂部與瓦蓋間的間隙在0.11mm(或以上),壓鉛時(shí)使鉛絲厚度在極限變形值以上,則也可得到準(zhǔn)確結(jié)果。
(3)當(dāng)A、B、C三點(diǎn)都用鉛絲時(shí),壓緊力只要保證三處的鉛絲都受上力適度被壓扁即可,如果壓緊力太大,使B、C兩處的鉛絲壓至其(λ+δ)=0.16mm以下,則會(huì)產(chǎn)生類似于墊厚度0.16mm以下銅皮的情況,而得到錯(cuò)誤的結(jié)果。
針對(duì)以上分析,筆者重復(fù)做了以下實(shí)驗(yàn),證實(shí)了上述推斷:
實(shí)驗(yàn)一:用兩個(gè)面緊壓φ0.5mm的鉛絲,結(jié)果得出其變形極限值λ約為0.105~0.110mm;
實(shí)驗(yàn)二:在B、C兩點(diǎn)處墊上0.25mm銅片,A處放φ0.5mm鉛絲重測過盈,得到了準(zhǔn)確的結(jié)果;
實(shí)驗(yàn)三:在A、B、C三點(diǎn)各放φ0.5mm的鉛絲,然后用很大的壓緊力將緊固螺栓把緊,結(jié)果得到了錯(cuò)誤的結(jié)果。
5 結(jié)語
用壓鉛方法測軸瓦預(yù)緊力時(shí),必須注意所使用鉛絲的直徑為1.5~2倍測量值;若只有直徑較粗的鉛絲時(shí),應(yīng)注意其變形延展極限,保證在測量時(shí)鉛絲不被壓至其變形的極限值,否則會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果。
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