【压缩机网】河南豫光金铅股份有限公司制氧厂2020年7月份建成投产一套KDONAr-30000/12000/1000型空分装置，采用分子筛吸附净化、增压透平膨胀机制冷、规整填料上下塔、无氢制氩、氧氮外压缩流程。为空分装置提供原料空气的EIZ100-4型离心压缩机组，由压缩机、齿轮箱、电动机及润滑油系统、冷却水系统等组成。该主机在二楼平台上从南至北依次布置着压缩机、齿轮箱、主电机，一楼是润滑油站。压缩机是单轴等温型，四级压缩三级冷却，设计空气量15400Nm3/h、排气压力0.465MPa(G)、主机转速5514r/min、轴功率11924kW，齿轮箱型号GS670-33型，由郑州机械研究所有限公司生产，为平行轴双斜齿硬齿面，输入转速1500r/min、输出转速5514r/min，额定功率13500kW，在齿轮箱高速轴自由端有一DP22-66AS型电动盘车装置，由22kW的盘车电机通过减速机、爪型离合器与高速齿轮轴连接，用于开机前整台机组的电动盘车，盘车电机采用软启动器控制启动；主电机采用上海电机厂T13500-4型同步电机。机组整体布置如下：
1、齿轮箱高速轴自由端轴承温度异常升高
齿轮箱高低速转子两端轴承均为圆瓦，其下瓦侧面上均有两只预埋热电阻用于监控轴瓦温度。该机组自2020年7月份投产，一直存在着高速轴自由端轴承温度偏高的问题，有时会升高或下降出现突升突降波动，影响了主机的长期稳定运行，齿轮箱另外三只轴承的六个温度均正常平稳。齿轮箱轴温如下表：
2021年6月份最高温度，TIAS3037、TISA3038分别为93.4℃、100.6℃，7月份分别是94.8℃、101.1℃，8月份分别是95.4℃、102.4℃。供油温度指标42+3℃，齿轮箱轴温≥100℃报警、≥110℃联锁停机。经征求厂家意见，将联锁值改到120℃。在轴温异常期间，通过调整油温、齿轮箱进油管压力、压缩机负荷等措施，对高速轴自由端轴温没有改善。取样化验润滑油，未见异常。
2022年这两个轴温出现缓升后突降再突升，如2022年9月4日TISA3037 88.3～89.6～80.8～91.1℃；TISA3038 82.4～83.6～78.9～84.1℃。见轴温趋势图1。
期间专门停机处理，齿轮箱生产厂家来人检查，发现在下瓦上有一小片约∮20大小的局部积碳现象，加大轴瓦进油口和修刮轴瓦工作面。处理后有所改善，但运行不久仍继续出现轴温升高并波动。2023年10月份，该套空分装置进行三年来的首次大修，压缩机全部解体、转子返厂检测。齿轮箱则由厂家施工人员进行开盖检查各轴瓦、复测齿轮啮合和对中等，未作调整。同步电机由郑州上电电机科技发展有限公司拉回返厂维保。本次大修期间，压缩机油箱进行三年来的首次润滑油更换。空分装置大修后于11月16日开机，齿轮箱高速轴自由端轴温仍是异常突升突降波动，见趋势图2。TISA3037是88.6～78.8～93.2、TISA3038是82.0～76.8～83.7℃。如2024年1月份，TISA3037 82.4～95.4、TISA3038 77.8～85.3，除了阶梯式的突变，有时出现波形变化，幅度约10℃。
2024年6月份又一次专门计划停机处理前，TISA3037、3038分别达到108℃、97℃，另外的三个轴瓦上六个温度仍是均稳定，不超过75℃。6月24日利用后系统不用气的机会，临时停机，检查高速轴的两个轴瓦，仍是下瓦局部出现积碳，在预埋热电阻的上方附近，说明温度高属实。由于时间短，仍是修刮轴瓦面、扩大进油口。开机后高速轴自由端温度84.6℃、78.6℃，明显得到改善。但随着运行，7月份轴温开始缓升，8月份又开始出现突升突降变化。如TISA3037是99.6～83.9～95.4℃、TISA3038是86.0～78.7～83.7℃。见趋势图3。
这样一直运行到9月份，该套空分装置配合后续用气单位进行系统停机一个月时间。这次，为了彻底解决轴温异常升高突变问题，将齿轮箱整体拆下，拉回郑州机械研究所有限公司进行全面解体检查处理：检查输入输出端油封间隙，合格未予更换油封；检查齿轮箱低速轴和高速轴间隙、过盈；其中低速轴轴承间隙标准0.35-0.45mm，检查结果是0.35mm合格，高速轴轴承间隙标准0.38-0.48mm，检查结果联轴器端轴承间隙0.43mm合格，自由端轴承间隙0.49mm超差0.01mm。由于运行时高速轴联轴器端轴承上的两个轴温测点均70℃左右且平稳，于是将高速轴联轴器端轴承更换至自由端，高速轴联轴器端则使用新的轴承，重新按照技术要求进行装配调整；检查齿轮啮合间隙、接触面积，其中齿轮接触面积不足，在高速轴自由端轴瓦下增加调整铜皮，使啮合面积达标；检查热电阻完好。
所有组装工作完成后，在试车平台上单独对该齿轮箱由试车电机带动进行额定转速下空车试机1.5小时，并进行超速实验（低速轴转速达到1620r/min），试车时最高轴承温度73℃、轴振动符合验收标准（轴温不超过85℃、轴振不超过25um），试车合格。
试车记录如下：进油温度41℃、油压0.18～0.19MPa
高速轴联轴器端轴温：68.7℃、72.8℃
高速轴自由端轴温：66.8℃、63.2℃
低速轴联轴器端轴温：54.4℃
低速轴自由端轴温：51.5℃
齿轮箱装车返回现场后，直接吊装到二楼平台基础底座上，分别与主电机和压缩机进行连接。
3、回装时齿轮箱盘车装置出现的问题
齿轮箱的盘车装置为手动啮合、自动脱开型，只有在爪型离合器处于完成接合状态时才允许启动盘车电机，若爪型离合器未处于完全接合状态，则需要先取下电机上方的手轮护罩，再转动盘车电机上方的盘车手轮，同时扳动离合器操作手柄至盘车位置，使离合器到完全接合状态，此时操作手柄压住行程开关SQ2，使其常开触点闭合，之后装好手轮护罩，护罩压住行程开关SQ1，使其处于闭合状态(两个行程开关SQ1、SQ2电气串联在盘车电机的控制回路里），才能启动盘车电机。在盘车状态下，由盘车电机带动齿轮箱和整个压缩机组旋转，当压缩机组启动后，且齿轮箱输出轴转速大于盘车装置转速时，爪型离合器自动脱开，操作手柄由弹簧带动而回弹，行程开关SQ2动作，切断盘车装置电源，盘车装置电机停止运转。
由于要对齿轮箱与主电机、齿轮箱与压缩机进行对中复测，采用激光对中仪，各联轴器连接，需要将压缩机北侧轴承上盖拆下才能挂对中仪链条，因此无法开启油泵，人工根本无法盘动整个机组，需要启动盘车电机带动盘车，但不具备启动条件（油泵运行条件不能满足）。于是，只有解除联锁来开启盘车电机，点动盘车电机控制回路中间继电器的强制按钮使软启动器工作。盘车电机转速1470r/min，输出转速66r/min，当按下中间继电器的强制按钮进行点动使盘车电机转动后，压缩机主轴转动超过90度，无法精准控制激光对中仪的位置，在数次点动调试中，由于机旁柜内中间继电器强制按钮点动人员与齿轮箱盘车装置离合器操作手柄人员口令配合未能协调一致，在离合器操作手柄未扳动到位压住行程开关SQ2、离合器尚未到完全接合状态时，点动了盘车电机，使得盘车减速机齿轮发生冲击，减速机箱内齿轮掉块损坏，无法再盘车，对中复测工作中断，于是临时购置更换新的减速机。这次，接一临时22kW变频器控制盘车电机，操作手柄扳动到位，盘动电机上方的手轮使离合器处于接合状态，给定2.7HZ，盘车电机运行转速80r/min，输出轴转速3.6r/min。使得压缩机盘车能够得到精准控制，对中仪能到指定位置，完成了复测对中工作，对中结果如下表：
由于最初安装是从齿轮箱开始，即齿轮箱安装好以后，再安装压缩机和主电机。在安装和调整过程中尽可能不改变齿轮箱位置。因此以齿轮箱为基准，分别与压缩机和主电机对中，进行调整。但机组2023年维保后运行近一年时间，本次现场已经不再拆卸维保压缩机和电机，且因调整工装的制作因素，现场暂时无法进行对中调整，商议后决定维持现状，对中不做调整。
4、开机后效果
2024年9月27日空分系统按计划进行开机。空压机运行后，齿轮箱高速轴自由端轴温下降，联轴器端轴温最高85℃，截至目前已连续运行三个月时间，趋势上各温度基本平稳，数值如下表：
至此，齿轮箱轴承温度偏高波动问题得到解决，为压缩机组的平稳运行提供了保障。
5、建议
5.1轴瓦温度≤85℃时，采用矿物油作为基础油的润滑油可以在较长时间内保障润滑效果；轴瓦温度≥60℃时每升高10℃矿物油老化速度将升高1倍，积炭速度亦会成倍增加；轴瓦温度≥85℃，尤其轴瓦温度≥95℃时，最好选用纯合成油作为基础油的润滑油或者缩短润滑油更换周期。运行中按照设备使用说明书要求控制好油压、油温等指标。
5.2当设备出现疑难故障时，最好邀请原生产厂进行处理，由于现场检修施工场地、工装等条件有限，最好返厂解决并在工厂试机。压缩机组大修维保时，配套的齿轮箱、电机要同时进行，这样在联合对中调整时能够得到最佳效果，避免不同步的维保带来的部机对中不容易调整的问题。空压机属于高速旋转机械，且结构复杂，安装要求高，是空分装置的最为关键设备之一，需从操作、运行维护、定期拆检等各方面做好，以利保证空压机的安、稳、长、满、优运行。
【压缩机网】河南豫光金铅股份有限公司制氧厂2020年7月份建成投产一套KDONAr-30000/12000/1000型空分装置，采用分子筛吸附净化、增压透平膨胀机制冷、规整填料上下塔、无氢制氩、氧氮外压缩流程。为空分装置提供原料空气的EIZ100-4型离心压缩机组，由压缩机、齿轮箱、电动机及润滑油系统、冷却水系统等组成。该主机在二楼平台上从南至北依次布置着压缩机、齿轮箱、主电机，一楼是润滑油站。压缩机是单轴等温型，四级压缩三级冷却，设计空气量15400Nm3/h、排气压力0.465MPa(G)、主机转速5514r/min、轴功率11924kW，齿轮箱型号GS670-33型，由郑州机械研究所有限公司生产，为平行轴双斜齿硬齿面，输入转速1500r/min、输出转速5514r/min，额定功率13500kW，在齿轮箱高速轴自由端有一DP22-66AS型电动盘车装置，由22kW的盘车电机通过减速机、爪型离合器与高速齿轮轴连接，用于开机前整台机组的电动盘车，盘车电机采用软启动器控制启动；主电机采用上海电机厂T13500-4型同步电机。机组整体布置如下：
1、齿轮箱高速轴自由端轴承温度异常升高
齿轮箱高低速转子两端轴承均为圆瓦，其下瓦侧面上均有两只预埋热电阻用于监控轴瓦温度。该机组自2020年7月份投产，一直存在着高速轴自由端轴承温度偏高的问题，有时会升高或下降出现突升突降波动，影响了主机的长期稳定运行，齿轮箱另外三只轴承的六个温度均正常平稳。齿轮箱轴温如下表：
2021年6月份最高温度，TIAS3037、TISA3038分别为93.4℃、100.6℃，7月份分别是94.8℃、101.1℃，8月份分别是95.4℃、102.4℃。供油温度指标42+3℃，齿轮箱轴温≥100℃报警、≥110℃联锁停机。经征求厂家意见，将联锁值改到120℃。在轴温异常期间，通过调整油温、齿轮箱进油管压力、压缩机负荷等措施，对高速轴自由端轴温没有改善。取样化验润滑油，未见异常。
2022年这两个轴温出现缓升后突降再突升，如2022年9月4日TISA3037 88.3～89.6～80.8～91.1℃；TISA3038 82.4～83.6～78.9～84.1℃。见轴温趋势图1。
期间专门停机处理，齿轮箱生产厂家来人检查，发现在下瓦上有一小片约∮20大小的局部积碳现象，加大轴瓦进油口和修刮轴瓦工作面。处理后有所改善，但运行不久仍继续出现轴温升高并波动。2023年10月份，该套空分装置进行三年来的首次大修，压缩机全部解体、转子返厂检测。齿轮箱则由厂家施工人员进行开盖检查各轴瓦、复测齿轮啮合和对中等，未作调整。同步电机由郑州上电电机科技发展有限公司拉回返厂维保。本次大修期间，压缩机油箱进行三年来的首次润滑油更换。空分装置大修后于11月16日开机，齿轮箱高速轴自由端轴温仍是异常突升突降波动，见趋势图2。TISA3037是88.6～78.8～93.2、TISA3038是82.0～76.8～83.7℃。如2024年1月份，TISA3037 82.4～95.4、TISA3038 77.8～85.3，除了阶梯式的突变，有时出现波形变化，幅度约10℃。
2024年6月份又一次专门计划停机处理前，TISA3037、3038分别达到108℃、97℃，另外的三个轴瓦上六个温度仍是均稳定，不超过75℃。6月24日利用后系统不用气的机会，临时停机，检查高速轴的两个轴瓦，仍是下瓦局部出现积碳，在预埋热电阻的上方附近，说明温度高属实。由于时间短，仍是修刮轴瓦面、扩大进油口。开机后高速轴自由端温度84.6℃、78.6℃，明显得到改善。但随着运行，7月份轴温开始缓升，8月份又开始出现突升突降变化。如TISA3037是99.6～83.9～95.4℃、TISA3038是86.0～78.7～83.7℃。见趋势图3。
这样一直运行到9月份，该套空分装置配合后续用气单位进行系统停机一个月时间。这次，为了彻底解决轴温异常升高突变问题，将齿轮箱整体拆下，拉回郑州机械研究所有限公司进行全面解体检查处理：检查输入输出端油封间隙，合格未予更换油封；检查齿轮箱低速轴和高速轴间隙、过盈；其中低速轴轴承间隙标准0.35-0.45mm，检查结果是0.35mm合格，高速轴轴承间隙标准0.38-0.48mm，检查结果联轴器端轴承间隙0.43mm合格，自由端轴承间隙0.49mm超差0.01mm。由于运行时高速轴联轴器端轴承上的两个轴温测点均70℃左右且平稳，于是将高速轴联轴器端轴承更换至自由端，高速轴联轴器端则使用新的轴承，重新按照技术要求进行装配调整；检查齿轮啮合间隙、接触面积，其中齿轮接触面积不足，在高速轴自由端轴瓦下增加调整铜皮，使啮合面积达标；检查热电阻完好。
所有组装工作完成后，在试车平台上单独对该齿轮箱由试车电机带动进行额定转速下空车试机1.5小时，并进行超速实验（低速轴转速达到1620r/min），试车时最高轴承温度73℃、轴振动符合验收标准（轴温不超过85℃、轴振不超过25um），试车合格。
试车记录如下：进油温度41℃、油压0.18～0.19MPa
高速轴联轴器端轴温：68.7℃、72.8℃
高速轴自由端轴温：66.8℃、63.2℃
低速轴联轴器端轴温：54.4℃
低速轴自由端轴温：51.5℃
齿轮箱装车返回现场后，直接吊装到二楼平台基础底座上，分别与主电机和压缩机进行连接。
3、回装时齿轮箱盘车装置出现的问题
齿轮箱的盘车装置为手动啮合、自动脱开型，只有在爪型离合器处于完成接合状态时才允许启动盘车电机，若爪型离合器未处于完全接合状态，则需要先取下电机上方的手轮护罩，再转动盘车电机上方的盘车手轮，同时扳动离合器操作手柄至盘车位置，使离合器到完全接合状态，此时操作手柄压住行程开关SQ2，使其常开触点闭合，之后装好手轮护罩，护罩压住行程开关SQ1，使其处于闭合状态(两个行程开关SQ1、SQ2电气串联在盘车电机的控制回路里），才能启动盘车电机。在盘车状态下，由盘车电机带动齿轮箱和整个压缩机组旋转，当压缩机组启动后，且齿轮箱输出轴转速大于盘车装置转速时，爪型离合器自动脱开，操作手柄由弹簧带动而回弹，行程开关SQ2动作，切断盘车装置电源，盘车装置电机停止运转。
由于要对齿轮箱与主电机、齿轮箱与压缩机进行对中复测，采用激光对中仪，各联轴器连接，需要将压缩机北侧轴承上盖拆下才能挂对中仪链条，因此无法开启油泵，人工根本无法盘动整个机组，需要启动盘车电机带动盘车，但不具备启动条件（油泵运行条件不能满足）。于是，只有解除联锁来开启盘车电机，点动盘车电机控制回路中间继电器的强制按钮使软启动器工作。盘车电机转速1470r/min，输出转速66r/min，当按下中间继电器的强制按钮进行点动使盘车电机转动后，压缩机主轴转动超过90度，无法精准控制激光对中仪的位置，在数次点动调试中，由于机旁柜内中间继电器强制按钮点动人员与齿轮箱盘车装置离合器操作手柄人员口令配合未能协调一致，在离合器操作手柄未扳动到位压住行程开关SQ2、离合器尚未到完全接合状态时，点动了盘车电机，使得盘车减速机齿轮发生冲击，减速机箱内齿轮掉块损坏，无法再盘车，对中复测工作中断，于是临时购置更换新的减速机。这次，接一临时22kW变频器控制盘车电机，操作手柄扳动到位，盘动电机上方的手轮使离合器处于接合状态，给定2.7HZ，盘车电机运行转速80r/min，输出轴转速3.6r/min。使得压缩机盘车能够得到精准控制，对中仪能到指定位置，完成了复测对中工作，对中结果如下表：
由于最初安装是从齿轮箱开始，即齿轮箱安装好以后，再安装压缩机和主电机。在安装和调整过程中尽可能不改变齿轮箱位置。因此以齿轮箱为基准，分别与压缩机和主电机对中，进行调整。但机组2023年维保后运行近一年时间，本次现场已经不再拆卸维保压缩机和电机，且因调整工装的制作因素，现场暂时无法进行对中调整，商议后决定维持现状，对中不做调整。
4、开机后效果
2024年9月27日空分系统按计划进行开机。空压机运行后，齿轮箱高速轴自由端轴温下降，联轴器端轴温最高85℃，截至目前已连续运行三个月时间，趋势上各温度基本平稳，数值如下表：
至此，齿轮箱轴承温度偏高波动问题得到解决，为压缩机组的平稳运行提供了保障。
5、建议
5.1轴瓦温度≤85℃时，采用矿物油作为基础油的润滑油可以在较长时间内保障润滑效果；轴瓦温度≥60℃时每升高10℃矿物油老化速度将升高1倍，积炭速度亦会成倍增加；轴瓦温度≥85℃，尤其轴瓦温度≥95℃时，最好选用纯合成油作为基础油的润滑油或者缩短润滑油更换周期。运行中按照设备使用说明书要求控制好油压、油温等指标。
5.2当设备出现疑难故障时，最好邀请原生产厂进行处理，由于现场检修施工场地、工装等条件有限，最好返厂解决并在工厂试机。压缩机组大修维保时，配套的齿轮箱、电机要同时进行，这样在联合对中调整时能够得到最佳效果，避免不同步的维保带来的部机对中不容易调整的问题。空压机属于高速旋转机械，且结构复杂，安装要求高，是空分装置的最为关键设备之一，需从操作、运行维护、定期拆检等各方面做好，以利保证空压机的安、稳、长、满、优运行。
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