轴流压缩机检修及故障分析

驱动环与滑块、油封间隙测量 静叶角度的测量
支承瓦和推力瓦的检修
推力瓦的检修，推力间隙的调整，推力面 检查
支承瓦的检修：1、更换；2、人工修复 1、轴瓦损坏：换瓦，研瓦，瓦背紧力。 2、重新堆焊，再加工。
都需要做假轴（长轴、短轴） 金斯贝雷
伺服马达 的检修
主要是针对密封 和伺服阀
伺服阀——油质——清洗或更换
AV型轴流压缩机检修 及故障分析讲义
宁化安检公司 冯进宝
一、概述
轴流压缩机：指气体在压缩机 中的运动是沿压缩机轴的轴向进行 的。
轴流压缩机主要是由机壳、叶 片承缸、调节缸、转子、进口圈扩 压器、轴承箱、油封、密封、轴承、 平衡管道、伺服马达、底座等组成。
轴流压缩机分为A和AV系列，均引进原瑞士苏 尔寿公司设计制造技术。A系列为静叶不可调， AV系列为全静叶可调。
调节缸
环）
调节缸放大图及驱动环（导向
4、转子及动静叶片：轴流压缩机转子是 一个主轴、各级动叶、隔叶块、代叶块及 叶片锁紧装置组成 。
主轴：高合金锻钢锻造而成，材料为 25Cr2Ni4MoV,主轴材料的化学成分需经严 格的化验分析，性能指标通过试块进行检 验，粗加工后进行热运转试验和探伤检验， 所有指标合格后，才能投入精加工。
AV型轴流压缩机完整的系列为：AV40、AV50、 AV56、AV63、AV71、AV80、AV90、AV100、AV112、 AV125、AV140、AV56型轴流压缩机是该系列中的 一种。
型号标记示例如下：
AV56-12 AV——全静叶可调式的轴流压缩机 56——轴流压缩机转子轮毂直径为56*10mm 12——轴流压缩机级数为12级
4、整体结构采用便于用户安装调试的
公共底座；定子组件采用三层缸结构，改
善了产品内部零部件的热应力分布，提高 了产品的抗振性，降低了机组的噪音，噪 音比国外同类产品低5—10分贝。
轴流压缩机的三层缸结构
5、五是调节机构和滑动支撑部件大量 运用DU型合金和石墨轴承，这种材料具有 良好的无油自润滑特点。 二、轴流压缩机零部件
油封
8、轴承：轴流压缩机的径向轴承为椭 圆瓦轴承，止推轴承是金斯泊雷轴承，主 付推力面均可100%承受轴向推力。
每个径向轴承附近安装有两个互成90 度的轴振动探头，用于检测轴流压缩机运 转过程中转子的振动，止推轴承一侧安装 一个轴位移探头，用于检测轴压缩机过程 中转子的轴向位移。
轴流压缩机的径向和止推轴承已成为 一个完整的系列，各种不同大小型号轴承 的选用，都是根据转子转速、重量等因素 确定轴承的润滑油量、轴承消耗功率、轴 承油温等，并通过计算确定的。
轴承箱1
轴承箱2
6、油封：轴流缩机的轴承箱内安 装有油封，用于防止轴承箱内润滑油 的外漏，油封上设计有一个挡风板， 防止密封处泄漏的高温气体（特别是 排气侧）进入轴承箱内，造成轴承温 度升高，润滑油老化。
7、密封：在压缩机的进气侧和排 气侧分别设有轴端密封，型式为拉别 密封，密封处镶在轴上，密封片的数 量是根据计算确定的，密封间隙的大 小可通过调整密封套圆周上的调整块
（C）测量静、动叶之间的轴向距离。
（D）测量拉别令密封与密封套间的轴向相对 位置。
（2）径向间隙的测定
A 径向间隙的检测
所测径向间隙包括：静叶顶间隙、动叶顶间隙、 密封间隙和轴承间隙。动、静叶间隙和密封间隙应 测垂直和水平方向共四个部位：水平方向用塞尺检 查，垂直方向用压铅丝的方法检查。铅丝直径应比 公称间隙大0.5mm。
轴流压缩机转子设计中进行了横 向振动及扭曲振动分析计算，转子装 配后在公司进行高速动平衡和超速试 验，确保机组运行时安全可靠。
转子
5、轴承箱：轴压缩机的轴承箱 由轴承箱体和轴承箱盖组成，轴承 箱体与下机壳铸为一体，轴承箱内 安装有径向轴承和止推轴承，润滑 轴承的润滑油由轴承箱集油回到油 箱，轴承箱体底部装有导向装置， 和底座配合，使机组对中和沿轴向 热胀，轴承箱盖油使封处设有一个 充气孔，必要时可供油封充气防止 润滑油外泄。
ⅷ 比较所测值和出厂值，超过规定 公差应进行调整。
C 轴承间隙的检测
用两块百分表固定于轴承箱中 分面上，分别监测于轴径和轴承上 方，借助起轴架升降转子（绝不允 许用吊车），观测两表的变动差。 该变动差即为轴承的实际间隙。
D 轴承压盖过盈量的检测
用压铅丝法检测，一般取过盈 为0.03-0.05mm
2、二是采用先进的程序进行转子动力 学设计，并将产品安放基础和轴承转子作 为一个系统进行各种计算与分析，提高了 产品运转的平稳性、安全性和可靠性。
3、采用全静叶可调机构，将原静叶调 节角度从37°—79°拓展到22°—79°，扩 大了工况调节范围；同时进一步研究开发 了全静叶可调加变转速调节新技术，工况 范围又拓宽了15％以上，有效地避免了运 行时放风操作和造成的能源损失。
❖ 轴流压缩机的配置方式见下图：
轴流压缩机具有5大技术特点：
1、一是轴流压缩机气体动力学设计采 用最先进的三元流理论和优化设计方法； 采用效率高、压头大的新型叶栅，成功进 行了各种反动度叶型组合设计。在同样参 数的条件下，新设计的产品比国外原进口 产品级数少1—2级，效率平均提高5％以上， 与一般离心压缩机比效率高出10％。
调节缸的四个支撑是由无油润滑的“DU”金属 制成的。调节缸的内部对应于各级装有各自的导 向环，导向环是用35号钢加工而成，分为上下两 半，分别安装在上下缸体上。
上承缸
调节缸的作用在于调节轴流压缩机 的各级静叶角度，以满足变工况的要 求，安装在机壳两侧的伺服马达在控 制系统作用下，通过连接板带动调节 缸做轴向往复运动，缸体则又带动各 级导向环和嵌在环内的滑块一起运动， 滑快通过曲柄带动静叶产生转动，从 而达到调节静叶角度的目的，而各级 静叶调节的大小，是通过变化各级曲 柄的长度来实现的，这些都是在气动 计算过程中确定的。
1、机壳：机壳分上机壳和下机壳两部分，为 水平剖分型，上、下机壳在中分面处用预应力螺 栓联接，机壳是由HT250铸造而成，进、出气法 兰均垂直向下，机壳加工完后要进行水压试验， 检验机壳的密封性并测量其变形，机壳分四点支 承在底座上，四个支撑点设计在接近下机壳中分 面处，分布在下机的两侧，而不是分布在机壳的 两端，因此机组运行时具有一定的稳定性，减少 了由于热胀而引起的机组热变形，四个支撑点其 中一端（排气端）两点为固定点，另外两点为滑 动点。
传感器安装，推力间隙的确 定
一个很重要的检修环节
▪ 盘车
及时发现问题，避免设备受损。
四、轴流压缩机故障分析及处理方法
1、轴承排油温度过高 测温仪器、仪表故障 供油量不足 润滑油质不合格或轴承内有沉淀物 轴与轴承间隙小于规定值 冷却水量不足
2、动力油压低 测压系统或仪表故障 油泵吸入口堵塞 油泵吸入管段漏入空气 滤油器堵塞
9、平衡管道：在压缩机上设有 一个高压平衡管道和排空官道， 高压平衡管道的作用是将排气侧 的高压气体引向进气侧的平衡活 塞，用来平衡一部分由于气动引 起的指向进气侧的轴向推力，以 减轻止推轴承的负载，增加止推 轴承的寿命。排空管道是将排气 侧密封后的泄漏气体及机壳与叶 片承缸之间的泄漏气体排向大气。
机壳外形示意图
2、叶片承缸：叶片承缸为水平剖分型，中 分面用预应力螺栓联接形成一个内也为很小锥度 的筒体，与转子组成轴流压缩机的通道。
叶片承缸的缸体由球墨铸铁QT400铸造而成， 通过两端支撑在机壳上，靠进气侧的一端为固定 支撑，靠排气侧的一端设计成滑动支撑以满足缸 体热胀的要求，承缸的进气侧相配的是进口圈， 排气侧相配的是扩压器，分别与机壳、密封套组 成一个收缩通道和扩压通道，从而组成了一个完 整的轴流压缩机通道，气流从机壳进气室进入， 沿流道经过转子叶片逐级压缩做功和动、静叶栅 的不断扩压，压力提高，最后经扩压器进一步扩
3、振动过大
❖ 部件装配不正确 ❖ 螺栓松动或断裂 ❖ 机器受管路连接应力过大 ❖ 机组对中精度破坏 ❖ 齿式联轴器无油 ❖ 联轴器磨损或损坏 ❖ 轴系中各转子之间的相互作用 ❖ 转轴挠曲超标 ❖ 在临界转速范围内运行 ❖ 转子上积垢增重或进入异物
4、润滑油压低
❖ 测压系统或压力表故障 ❖ 油泵吸入口堵塞 ❖ 油箱液位低 ❖ 油泵入口漏入空气 ❖ 油过滤器堵塞 ❖ 主油泵和辅助油泵故障 ❖ 安全阀定位不当或卡在开的位置 ❖ 压控阀定位不当或故障 ❖ 泵出口系统漏油 ❖ 油冷器堵塞
叶片承缸上装有支撑静叶轴承，静叶及其附 件全部支撑在静叶轴承上，静叶轴承是石墨轴承， 它是无油润滑轴承，有很好的自润滑作用和密封 作用，为了防止气体从静叶轴承间隙中向外部泄 漏，每个叶片的柄部安装有一个“0”型密封环。
3、调节缸：调节缸由Q235A钢板焊接而成， 水平剖分型，中分面用螺栓联接，具有较高的刚 性，调节缸分四点支撑在机壳上，安装在机壳与 叶片承缸之间，因此有时称为中缸，而机壳为外 缸，叶片承缸为内缸。
伺服马达
油缸
终端机壳
11、管路系统：管路系统是指轴 压缩机的进、排气管路、放空管 路以及管路附属设备（如进口过 滤器、进气消声器、排气消声器、 放空消声器、止回阀、放空阀 等）。
12、吊装与专用工具 为了便于轴流压缩机的安装和拆卸， 该机组随机提供有吊装与专用工具。 轴流压缩机专用工具主要包括： A 转子起吊工具； B 用于叶片承缸翻转的两个吊装工具； C 两个用于径向轴承维修的转子提升工具 （即轴起托架）； F 用于进气蜗壳内中分面螺栓的专用扳手
油封损坏——更换 （1）大修时（拆机壳），可采用拆除终端机。 （2）小修（机壳不动）。拆连接板与伺服油缸
螺纹定位套。 需注意留关键尺寸（特别注意）
机组回装
强制变形螺栓勿忘拆卸
确定留推力间隙时注意事项： 扣上上轴承箱盖 、推力方向 推力零点的确定 ：中间 主推力面
承缸及调节缸螺栓一定要有防转措施
轴承的径向间隙用抬轴法测量或测量零件的实际尺 寸计算得出。
B 叶顶间隙和密封间隙的检测
ⅰ 在每级动静叶栅垂直方向的三个叶顶上粘贴好铅丝。
ⅱ 密封处垂直位置铺放铅丝
ⅲ 轻轻放入呈水平状的转子。
上承缸（下承缸类同）
ⅵ 扣合上半机壳，紧固螺栓，并再 次测量两端叶顶间隙值。
ⅶ 吊去上半机壳及转子，（化整为零、由外到内）
联轴器拆卸 1、预紧三互成角度的螺栓，使联轴器强制变
形 联轴器变形——轴向距离缩短——拆除 对齿式联轴器做好外齿与齿套配合处的标记。 2、拆上机壳时勿忘拆预紧蜗壳的螺栓 3、拆调节钢与驱动环时，一定要做好各级螺
栓相应标记。
联轴器的安装，垫片的调整 因推力盘所在位置不同而有所差异。
动叶：2Cr13,叶片用坯料精加工而成， 原材料进行化学成份、力学性能、裂纹检 验，成型叶片要进行湿式喷砂处理，以增 加叶片表面的抗疲劳强度；还要进行测频、 确保运行时叶片的安全性。
静叶：2Cr13,叶片用坯料精加工而 成，原材料同样要进行化学成份分析 及力学性能、裂纹检验等，叶片表面 也要进行湿式喷砂处理。
拆卸图，上下承缸及上下调节缸
轴流压缩机各间隙值的检测
在压缩机安装固定之前，对径向、轴向 间隙应进行一次坚终精确检测，并做好记录。 这些数据对机组安全运行和以后的维护是重 要的。
（1）轴向间隙的测定
（A）转子的主推力面应紧靠推力轴承
（B）测量转子相对定子之间的基准尺寸（即 转子轮毂端面与密封套之间、轴端与轴承箱 端面之间的距离）。
5、噪音过大
❖ 喘振 ❖ 气封泄漏
6、润滑油中带水
❖ 冷油器管子漏水并且水压高于油压 ❖ 其它连动机组密封不好，造成油系统进水
7、压缩机排气压力下降
❖ 出口管线漏气 ❖ 出口放空阀故障打开
8、压缩机排气流量降低
❖ 密封间隙过大 ❖ 入口空气过滤器堵塞
平衡管道
10、伺服马达：在轴流压缩机下机 壳的两侧各安装有一个伺服马达，它 和调节缸相连接，当120bar的高压油 投入运行后，伺服马达活塞作轴向往 复移动，同时调节缸也做同步的轴向 往复移动。伺服马达也是设计成为系 列的，伺服马达的选用，是由驱动调 节缸所需的轴向力来确定的。伺服马 达1、2、3。