往复式压缩机轴瓦磨损分析及对策

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《装备维修技术》2020年第2期（总第176期）
doi:10.16648/ki.1005-2917.2020.02.029
往复式压缩机轴瓦磨损分析及对策
王有朋
（中石化石油机械股份有限公司三机分公司，湖北 武汉　430040）
摘
要： 轴瓦磨损问题是造成压缩机组非正常停机的原因之一。

经综合分析，确认润滑油系统、人工修复曲轴轴颈表面粗糙度超差是造成轴瓦
磨损的原因，完善相应的工艺规范、控制和检测方法，加强过程控制，可有效解决轴瓦磨损问题。

关键词： 轴瓦；磨损分析；润滑油杂质；曲轴修复
某往复式天然气压缩机组，四列一级压缩，设计转速990 r/min 。

按照计划安排进行空载运转试验，200～800 r/min 转速段运行正常，转速提高至980 r/min 时发现油压降低，电机电流不稳定，检测各列轴瓦温度，发现第3列轴瓦温度比其它列高10～12℃，拆检发现该列轴瓦磨损。

修复第3列曲轴轴颈、更换轴瓦后，重新进行试验，机组转速升至980 r/min 、运行3分钟时，电机电流不稳定，第3列轴瓦温度比其它列高2～3℃，该列轴瓦出现轻微磨损。

图1　第3列轴瓦两次磨损情况
1. 原因分析
轴瓦损坏的原因有很多，有统计表明，轴瓦因润滑不良而损坏的占12.5%，因混入杂质而损坏的占41.5%，因装配精度不够而损坏的占24%，因工作负荷过大而损坏的占15%，因腐蚀气蚀而损坏的占6%，因其它原因而损坏的占1%。

[1]轴瓦磨损发生在机组空载运行试验阶段，未通入天然气，且天然气中不含有腐蚀介质，可首先排除过载和腐蚀因素。

1.1 润滑不良因素
润滑油压力较低会造成摩擦副间油膜无法建立，进而导致轴瓦磨损。

检查润滑油泵、调压阀等均无损坏，工作正常，润滑油管路无泄漏点。

对机组润滑系统进行性能试验，润滑油压正常，且油冷器冷却效果满足要求。

检查和试验结果证明润滑系统工作正常，未造成润滑油压力降低。

第3列轴瓦一次磨损后，摩擦副产生的摩擦热增加造成油温升高，润滑油黏度降低，同时轴瓦磨损后间隙增大，引起润滑油泄漏严重，最终导致润滑油压力骤降。

因此，轴瓦磨损的原因不是润滑不良。

1.2 润滑系统杂质因素
一次磨损后，拆检第3列轴瓦，发现轴瓦及曲轴均存在较深拉痕，并有金属颗粒嵌入。

检查发现润滑油过滤器滤芯表面存在金属杂质，且经检测部分金属杂质与曲轴、轴瓦的材质不一致。

机组在运转试验200～800r/min 时运行2h ，为摩擦副磨合阶段，会产生部分磨粒，若未被润滑油及时带走也会造成磨损。

因此，润滑系统含有杂质是一次轴瓦磨损的主要原因。

1.3 装配质量因素
机组装机及试验过程中多次检测并记录零部件间隙值，复查相
关零部件加工精度，检测记录均显示：机组装配间隙、联轴器找正精度、零部件加工精度均满足设计要求。

机组装配质量因素不是造成本次轴瓦磨损的因素。

图2　一次磨损曲轴表面磨痕
表1　轴瓦间隙检查结果
项目
列数一次实测二次实测轴瓦间隙值
第1列0.210.21第2列0.210.21第3列0.230.25第4列
0.22
0.23
1.4 曲轴轴颈修复因素
一次轴瓦磨损后，人工修复曲轴拉伤轴颈，检测曲轴尺寸精度且基于经验判定表面粗糙度修复合格。

清理润滑系统后，重新试验轴瓦出现二次磨损，复检人工修复曲轴轴颈表面粗糙度不满足设计要求。

曲轴轴颈修复粗糙度超差是造成二次磨损的原因。

2. 整改措施
（1） 拆卸润滑油管路、过滤器、油冷器等部件，清洗干净后用压缩空气吹干。

在此基础上完善了润滑油系统的清洁工艺和验收标准。

（2） 更换油滤器滤芯和润滑油，启动机组润滑油泵，润滑油循环冲洗润滑系统，消除润滑管路金属颗粒物问题。

检查过滤器滤芯未见金属颗粒等异物，轴瓦无明显杂质。

（3） 拆卸曲轴，重新修复曲轴轴颈，并对轴颈进行抛光处理，检查曲轴修复处的轴颈及其它部位尺寸、形位公差、表面粗糙度等，确认满足技术要求。

结论
经深入分析、逐一排查，确认润滑油系统含有杂质是造成压缩机组轴瓦一次磨损的主要原因；人工修复曲轴轴颈表面粗糙度超差是造成二次磨损的原因。

通过完善相应的工艺规范、控制和检测方法，解决了机组轴瓦磨损问题，后续同型号机组亦未出现类似问题。

参考文献
[1] 崔志国，姚春艳.发动机轴瓦损坏原因分析[J].农机使用与维修，2013（3）：54.
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