朱世林,殷洪洋
(沈陽鼓風(fēng)機股份有限公司,遼寧 沈陽 110000)
在離心式壓縮機機型結(jié)構(gòu)中,轉(zhuǎn)子上的推力盤是一個重要部件,對其裝配、拆檢質(zhì)量的控制是一個重要過程。經(jīng)過十幾年來對該類機型的推力盤裝配、拆檢維修的過程中所出現(xiàn)的質(zhì)量問題,根據(jù)推力盤與軸裝配結(jié)構(gòu)不同的結(jié)構(gòu)特點,總結(jié)出不同結(jié)構(gòu)在裝配、拆檢時要注意事項。
具體結(jié)構(gòu)包括:液壓結(jié)構(gòu)式;鍵連接;卡環(huán)結(jié)構(gòu)式。
從該結(jié)構(gòu)圖分析來看,其推力盤配合面是采用液壓拆裝工具進行裝配的,其推力盤內(nèi)孔
與軸采用1:20錐度面相配合。對于該結(jié)構(gòu)的裝配特點及在裝配中易出現(xiàn)的質(zhì)量問題,特歸納以下幾點。
針對該結(jié)構(gòu)有兩種形式。
一種是推力盤內(nèi)孔與軸錐面的配合面直接接觸,通過高、低壓泵進行給壓,分步驟對高、低壓泵升壓,直至將推力盤裝配到軸向尺寸要求。如圖1所示a,這種結(jié)構(gòu)在壓縮機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的較多。
另一種是推力盤內(nèi)孔與軸錐面的配合面不是直接接觸,在它們配合面之間是通過O型圈密封配合,并通過高、低壓泵進行給壓,分步驟對高、低壓泵升壓,直至將推力盤裝配到軸向尺寸要求。如圖1所示(b),這種結(jié)構(gòu)在壓縮機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的較少。
在整個拆檢和裝配的操作過程中要嚴(yán)格質(zhì)量控制和注意事項。
推力盤拆檢時,首先要對位移盤或鎖螺母進行拆卸,對于此件的拆卸方向要判斷
圖1
轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向(通常是和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向一致,而旋緊方向是與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反)。之后清理鎖螺母螺紋上的異物,裝上推力盤拆裝工具,但不要旋緊,軸向預(yù)留2mm距離(距離不要太大,以免拆卸時碰傷推力盤內(nèi)孔),這時再連接高壓接頭在轉(zhuǎn)子軸頭上,聯(lián)接高壓泵給相應(yīng)壓力將推力盤拆下。拆下后要對推力盤內(nèi)孔清理,檢查內(nèi)孔表面有無銹蝕及異?,F(xiàn)象。對該部位(軸頭液壓部位)進行清理(用風(fēng)帶吹掃)油孔,確保該部位無油泥及雜質(zhì)異物?;匮b時,要再次對該部位進行風(fēng)帶吹掃清理,之后裝上推力盤。
有膠圈的要先預(yù)裝(不帶膠圈進行裝配),測量推力盤端面內(nèi)孔(錐度小頭端)軸肩尺寸(深度)及推力盤反向(錐度大頭端)到對應(yīng)軸肩的軸向定位尺寸;然后再對推力盤內(nèi)孔和配合的軸分別裝上膠圈進行試裝,測量推力盤端面內(nèi)孔(錐度小頭端)軸肩尺寸(深度)及推力盤反向(錐度大頭端)到對應(yīng)軸肩的軸向定位尺寸;對于推力盤內(nèi)孔帶和不帶膠圈試裝后所測量的尺寸進行對比,計算出它們的誤差值,為后續(xù)裝配時提供參照依據(jù)。但一定要對膠圈涂抹潤滑油脂,以免損傷膠圈。
上述工步完成后重新裝配,接下來對高低壓泵進行使用方面的檢測,試驗泵體、活塞是否能憋住壓(用壓力表觀察),連接管是否有漏點。
裝配時推力盤內(nèi)孔的膠圈一定要涂抹潤滑油脂,以防止損傷膠圈。推力盤在帶膠圈裝配時要將此件端面垂直軸心線,保證近似于垂直軸向線,并測量推力盤大小頭軸肩定位尺寸(測量時要在圓周上測量三點以上,如誤差大要用銅棒或木方敲擊進行調(diào)整)。
然后連接高低泵接頭(注意密封膠帶別帶入注油內(nèi)孔中),分別升壓直至達到要求。兩個泵升的壓力可根據(jù)泵說明書和設(shè)計所給的值及相應(yīng)的實際經(jīng)驗來定。
在整個推力盤裝配過程中,要對部位進行清理、清洗,確保推力盤內(nèi)孔和軸潔凈度(確保無顆粒物、銹蝕、毛刺、內(nèi)孔磕碰,膠圈沒有損壞現(xiàn)象),使高壓泵連接的軸內(nèi)孔通暢,沒有異物,纏繞密封膠帶時要按其螺紋旋轉(zhuǎn)方向的反向進行纏繞等。
圖2
推力盤內(nèi)孔與軸配合面采用平面鍵聯(lián)接。
針對帶鍵推力盤結(jié)構(gòu)拆檢時,要對位移盤或鎖螺母進行拆卸。
(1)對于帶位移盤的結(jié)構(gòu),要對三個等分鎖緊頂絲拆下,做好位移盤與軸的對應(yīng)標(biāo)記(以便回裝時準(zhǔn)確裝配,保證轉(zhuǎn)子的平衡性),用銅棒或木方圓周輕輕敲擊將位移盤拆下(此處配合為過渡配合公差)。(2)對于帶鎖螺母的拆卸方向要判斷轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向(通常與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向一致,而旋緊方向是與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反)。之后清理鎖螺母螺紋上的異物,拆下自鎖墊圈,用銅棒或木方圓周輕輕敲擊將推力盤拆下(此處配合為過渡配合公差)。清理平鍵和軸頸配合面(有的存在銹蝕、拉毛等),對于有質(zhì)量問題的表面要進行處理。例如:對于有銹蝕斑點或拉毛的要采取熔覆焊或刷鍍(刷鍍層的基體表面粗糙度要求在6.3,刷鍍層要求大于0.10以上)等其它工藝方法達到技術(shù)質(zhì)量要求。
(1)推力盤裝配時,要對所裝配的軸頸、鍵、推力盤、自鎖墊圈、鎖螺母進行檢查。用銼刀、油石等工具和儀表風(fēng)清理毛刺和異物,合格后進行試組裝各件。在裝配推力盤時要使轉(zhuǎn)子軸心線與推力盤端面垂直,是否垂直要檢查推力盤定位軸肩圓周間隙是否均勻,以無間隙為準(zhǔn)。由于此處軸與推力盤內(nèi)孔配合是過渡配合公差,難免它們之間有間隙配合公差。所以要求此處必須垂直,要無間隙,才能保證轉(zhuǎn)子推力盤所受軸向力的均勻性。(2)位移盤裝配時也要使轉(zhuǎn)子軸心線與位移盤端面垂直,是否垂直要通過盤車,用百分表檢查位移盤測位移值的定位圓周面是否均勻,誤差控制在0.02mm為準(zhǔn)(按拆下標(biāo)記回裝,將三個鎖緊頂絲緊固)。由于此處軸與位移盤內(nèi)孔配合是過渡配合公差,難免它們之間有間隙配合公差。所以要求此處必須垂直,才能保證轉(zhuǎn)子位移盤所測位移值的準(zhǔn)確性。
(1)注意不要用鈍器敲打位移盤和推力盤,只能用銅棒或木方圓周輕輕敲擊將位移盤裝上。(2)對鎖螺母在裝配時特別要注意,軸上螺紋要涂抹二硫化鉬潤滑劑,便于后續(xù)裝拆卸,不損傷螺紋。
裝配、拆檢時質(zhì)量控制和注意事項,如圖3所示。
圖3
這種結(jié)構(gòu)主要是應(yīng)用在變速機中,以使大小齒輪旋轉(zhuǎn)嚙合時抵消產(chǎn)生的軸向推力而設(shè)計的推力盤。
這種結(jié)構(gòu)原則上在每次檢維修時不進行拆卸,只進行目視下檢查,(是否有研傷、劃痕、毛刺等現(xiàn)象)。用塞尺檢測推力間隙值是否超差。推力盤內(nèi)孔是否有軸向移動和圓周轉(zhuǎn)動。如發(fā)現(xiàn)異常就得更換推力盤組部件,原則上是不修復(fù)的。
它的推力盤內(nèi)孔與軸配合面采用過盈配合,并用擋圈(兩個半卡環(huán))聯(lián)接,以限制大小齒輪副軸向移動。
推力盤內(nèi)孔需采用熱孔(序號2)或冷軸(液氮)(序號1)裝配工藝,然后測量主推力盤與軸上定位槽的安裝尺寸,使擋圈(卡環(huán))與槽的過盈值保證在0.005~0.01之間。因主推力盤的材質(zhì)在熱處理時采用調(diào)制處理HB320—360,所以在加熱時要注意加熱溫度,控制在120~170℃之間,以確保該件的機械性能。擋圈(卡環(huán))厚度與軸配合的具體尺寸是以裝配時所測量尺寸為準(zhǔn),確保過盈值在0.005~0.01之間(該件卡環(huán)在裝配時采用為冷液氮裝配工藝)。
因付推力盤的材質(zhì)在熱處理時采用調(diào)制處理HB320—360,所以在加熱時要注意加熱溫度,控制在120~170℃之間,以確保該件的機械性能。
(1)主推力盤與軸肩端面要貼緊A面,不得有間隙,并垂直于軸線。(2)付推力盤與軸向擋圈(卡環(huán))一定要貼緊B面,不得有間隙,并垂直于軸線。
推力盤裝配質(zhì)量好壞可能影響位移值的準(zhǔn)確性,也影響機組運轉(zhuǎn)的安全性。所以對推力盤的裝配質(zhì)量要求極高,以確保位移值準(zhǔn)確。
影響的因素有以下4個方面:(1)推力盤的裝配端面必須要垂直轉(zhuǎn)子軸心線,并與定位臺軸肩貼緊,圓周不得有間隙。(2)對于鍵連接的結(jié)構(gòu)不得有圓周松動,將影響推力盤端面抖動。(3)對于帶測位移的鎖螺母端面也一定要垂直轉(zhuǎn)子軸心線。(4)還有軸承體與機殼的定位,瓦塊與軸徑的接觸面積是否達到80%以上。
上述這幾方面都將影響位移值的準(zhǔn)確性。
通過對上述幾種推力盤結(jié)構(gòu)的描述,更加了解對推力盤結(jié)構(gòu)在拆檢、裝配質(zhì)量及注意事項的重要性。
所以在對壓縮機組的檢修過程中,對于檢查出了轉(zhuǎn)子、推力盤、位移盤、鎖螺母、機殼等零件存在的質(zhì)量問題,必須按照正確的工藝操作步驟進行裝配。同時也找出了造成機組在開車過程中引起機組位移值大或波動,推力軸承溫度高,振動值過大的原因(氣體引起的原因除外),避免了后續(xù)機組開車及平穩(wěn)定運轉(zhuǎn)過程中質(zhì)量事故的發(fā)生,確保了機組平穩(wěn)順利開車,確保機組的安全性符合API標(biāo)準(zhǔn)要求。