AV80-16轴流压缩机增速箱改造技术研究
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作者: 刘鸿孝
摘 要： AV80-16轴流压缩机是为高炉提供风源的关键设备，其增速箱是将电机的转速提升为轴流压缩机实际工作需要转速的中间装置，本文通过对增速箱的安装、出现故障的原因分析及故障处理的论述，通过对AV80-16轴流压缩机增速箱进行相应的技术改造，解决了影响轴流压缩机无负荷联动试车中出现的问题。
关键词： 轴流压缩机； 增速箱； 改造； 技术
中图分类号： TF326.5 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2011）02-0044-02
引言
对于AV80-16这种大型的机械设备安装来说，投入到实际生产当中，其工作能力大大加强，高炉的出铁量明显增加，从而使高炉的利用率大幅度提高，是整个炼铁环节速度提高的关键。
通过对GE Motors电机与增速箱RENK-MAAG GmbH以及AV80-16轴流压缩机按规定的技术参数要求进行安装后发现，GE电机与增速箱的磁力中心线的位置为102.5mm。[1]增速箱是人字形齿轮啮合，有自锁作用，并且从随机资料上得知此台增速箱没有安装止推轴承，因此在转动起来需要有一定的自由串动量，安装中也充分考虑到了这方面原因。根据增速箱厂家随机资料的要求在电机与增速箱侧联轴器拉伸量设定为4mm；对于轴流压缩机与增速箱侧联轴器拉伸量设定为8mm。[2]在一切准备工作就绪的情况下，便开始了轴流压缩机的无负荷联动试车。通过起车后发现，随着盘车电机速度的逐渐加快，轴流压缩机速度也逐渐加快，当盘车电机达到额定转速后应该是完全脱开停止工作。可此时的盘车电机仍然以高速旋转，没有停止的迹象。同时轴流压缩机启动后，发现轴流压缩机与增速箱同时产生振动，且振动值均远远超过了设计值，反复起动几次后都出现类似情况，迫使试车停止查找原因。
1 增速箱安装
首先对各个安装环节查找原因，在对于AV80-16轴流鼓风机组的安装布置上，应以增速箱作为安装基准，通过联轴器对电机和压缩机进行套机找正。安装增速箱时的程序如下：
1.1增速箱的找平找正
首先对垫板进行座浆，我们是根据现场的实际情况和AV80-16轴流鼓风机专用的安装说明书要求，计算出鼓风机、增速箱、垫板座浆厚度：
1.1.1鼓风机座浆厚度：
座浆厚=轴承箱底座平面到机组中心线1045mm+调整螺栓丝长75mm=1120mm
1.1.2增速箱的座浆厚度：
座浆厚=增速箱底板厚340mm+调整螺栓丝长50mm+增速箱主体高度到机组中心线高730mm=1120mm
1.2增速箱安装
首先将增速箱底座调整螺栓、地脚螺栓安装，然后用N3水准仪进行对设备超平找正，横/纵向水平度极限偏差设计值为：0.05/1000，实际测的值为-0.01、±0、-0.02、-0.01，均在允许范围之内，然后将地脚螺栓用扳手紧固，因此增速箱安装找正符合要求。
2鼓风机的安装
2.1机组轴承箱安装
将轴承箱底座调整螺栓和地脚螺栓一起安装完成，然后用N3水准仪进行轴承箱端面的超平，通过现场实测，进气侧轴承箱四个角水平为+10、+9、+11、+12mm；排气侧轴承箱四个角水平为±0、+2、+5、+4mm，均符合安装要求。
2.2下机壳安装
将两个轴承箱找正完成后，然后安装鼓风机下机壳，通过花盘的调节和立键的调整，将下机壳安装完成，用N3水准仪对下机壳超平实测值为排气侧-5、-7；进气侧为+2、-3，符合安装要求。
2.3叶片承缸、调节缸安装
卸去叶片承缸、调节缸中分面之间的连接螺栓和定位销；将导向环擦干净涂抹二硫化钼，并将调节缸与导向环之间的螺栓把紧。调节缸上部安装与下部一样，在接口上涂以高分子耐热3500C密封胶，拧紧螺栓后锁住螺帽。
2.4转子的安装
清洗轴承和镗孔，检查轴瓦支承枕块与镗孔接触的情况，要求均匀接触75%以上。然后用吊装工具将转子吊平，小心地吊放在轴瓦上。用塞尺检查轴瓦接触情况和间隙接触角，侧间隙顶间隙两侧各为0.2-0.25mm，轴承上盖与轴瓦的顶间隙应为0.31-0.39mm。通过对转子吊装，我们将轴瓦以及气封、油封进行压铅，并且通过N3水准仪对转子进行水平找正，在排气侧为±0mm；进气侧为+12mm，安装时的数据均符合设计值要求。
2.5上机壳的安装
各项技术参数确认无误后，最后工序就是对上机壳进行扣盖安装，在机壳中分面涂密封胶（耐温350℃），利用导杆扣合上机壳，紧固螺栓是以中间向两头进行，防止发生应力集中现象，扣合机壳后，盘动转子应无碰擦现象。经过充分的对比实际安装记录数据以及现场重新检测的安装数据，最终确认振动的来源不是设备安装本身问题。
3 出现故障原因分析
3.1轴流压缩机振动过大原因分析
轴流压缩机在喘振区运行，造成AV80-16轴流压缩机振动过大：
当轴流压缩机沿着等开度特性减小流量时，随着高旋转分离的产生和进一步发展就可能产生轴流压缩机组的不稳定工作现象，轴流压缩机组和管路中全部气体流量和压力将周期性的低频率、大幅度的上下波动。这种脉冲气流一经形成，则整个压缩机连续稳定流动被破坏，并随以强烈机械振动，产生喘振。可是通过电脑监控显示，只是在起机瞬间达到最大值，等转动一会喘振值便回到了喘振曲线范围值之内，通过各项数据显示，轴流压缩机不是在喘振区运行，因此也排除了产生振动的原因。
3.2速箱盘车电机在轴流压缩机起动后仍未脱离啮合原因分析
3.2.1轴流压缩机与增速箱联轴器拉伸量过大，超出允许值，造成盘车电机未脱开
根据轴流压缩机厂家提供的技术资料显示，轴流压缩机在高速旋转的情况下，其轴的热膨胀量能达到4mm，而这个余量正好是与轴流压缩机与增速箱侧联轴器拉伸量8mm预留理论值相抵消，增速箱与轴流压缩机安装尺寸为883+1095mm，其中联轴器与轴流压缩机侧加的补偿垫片尺寸为3.8mm，这也正好将轴流压缩机在高速旋转把增速箱高速轴带动的4mm串动量相抵消，因此这样的话，轴流压缩机就不可能将增速箱高速轴拉向轴流压缩机一侧，也就不可能将增速箱的盘车电机离合器挤死，而造成盘车电机在轴流压缩机高速旋转的情况下未被甩开。
3.2.2盘车电机的离合器轴口尺寸与高速轴端口间隙小，造成盘车电机未脱开
在增速箱厂家授权许可下，将盘车电机拆卸下来，盘车电机是一个单独系统，在盘车电机里单独存有润滑油，因此在拆卸前将润滑油存放干净容器内。待润滑油放干净，再开始拆卸，在拆卸前做好记号，保证安装能准确无误，对拆卸下来盘车电机离合器轴口与增速箱厂家的随机资料进行对比，发现要想使盘车电机脱开啮合的条件是：离合器轴口与增速箱高速轴端面的间隙保证1.5mm的差值便能脱开啮合，而此时测量得到离合器轴口与增速箱高速轴端面是贴死的，没有间隙，这就是为什么在轴流压缩机进入了高速旋转情况下盘车电机仍然没有脱离啮合的原因，同时也找到了产生振动的原因。
4故障处理
针对这个原因，有两个具体的解决方案：
4.1在轴流压缩机与增速箱联轴器之间以及电机与增速箱联轴器之间端面内再增加垫片的个数：这样的话，就会使联轴器的拉伸量增加，从而达到增加增速箱盘车电机离合器轴口与高速轴端面的间隙的目的，达到解决盘车电机脱开的目的，但是这样在实际的应用当中来说不可取，因为在实际生产当中这样做的话只是暂时解决了脱开啮合的目的，但是经过一段时间的运转后，这个平衡还会将被打破，造成盘车电机与增速箱高速轴脱不开啮合的情况，因此这种解决方案不可取。
4.2将盘车电机离合器轴口用车床车掉2mm，给轴口端面与增速箱高速轴端面留有脱开啮合的间隙：根据增速箱厂家提供的材料可知，脱开啮合的条件是间隙1.5mm，所以车掉2mm足够能满足要求。如果将设备发回厂家进行技术改造更新的话，那样既耽误了甲方投产的要求，同时设备往返周期长、运输费用高。如果我们对其进行技术改革，这样既缩短了工期，满足了业主生产的需要，也大大的降低了成本，在厂家与业主以及总包单位中钢设备公司协调下，由我们对其进行技术改革，对盘车电机离合器轴端面进行改进。通过这次改进后，重装盘车电机，对轴流压缩机进行无负荷联动试车。试车中发现来自轴流压缩机和增速箱的异常振动已经没有，同时盘车电机在轴流压缩机轴高速旋转的情况下能及时的脱开，问题最终得已圆满的解决。
5结束语
经过对AV80-16轴流压缩机增速箱的技术改造，从而解决了影响轴流压缩机无负荷联动试车中出现的压缩机、增速箱振动大，盘车电机达到额定转速后仍未脱开的难题，使我们在最短的时间内解决了问题。如果将设备运回设备厂家进行更换改造的话，来回需要一个多月的时间，不仅浪费了时间，也耽误了生产，同时节省各项资金万元以上。这样既缩短了工期，降低了成本，又为业主的生产赢得了时间，创造了可观的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1] 主电机厂家的随机资料
[2] 增速机厂家的随机资料
[3] AV80-16轴流压缩机厂家的随机资料
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