李俊慶，黎曉勇，陳文忠，張（zhāng）國文，沈健（jiàn）

（中國石油獨山子石化分公司（sī）設備檢修公司煉油鉗工，新疆獨山子833699）

摘　要（yào）：進口往複壓縮（suō）機在2017年5月（yuè）和2019年11月出現了同（tóng）樣的故障，通過對十字頭間隙尺寸（cùn）的測量（liàng），連杆大頭（tóu）瓦各個間隙的測量，現場磨損的現象，分析出壓縮機出廠時由於加（jiā）工問題，造成壓縮機存（cún）在運行隱患（huàn）。

關鍵詞：大頭瓦（wǎ）；十字（zì）頭；往複壓縮機；連杆

1　引言

獨山子石化公司煉油廠200 t/a蠟油加氫裝置，有兩台進口往複壓縮（suō）機，機組類型為往複活塞式H型水平對置平衡型（xíng）壓縮機，三（sān）級（jí）壓縮，一級入口2 MPa，三（sān）級出口16.5 MPa，主要是為加氫（qīng）爐子提供高壓氫氣。該（gāi）壓縮機（jī）為臥式四列對稱平衡式壓縮機，一級2個缸，在一側（cè），另一側為二級缸（gāng）和三級缸，入口（kǒu）壓力2 MPa，出口壓力16 MPa，於2009年9月（yuè）開始正常運（yùn）行。在2017年5月和2019年11月（yuè）出現（xiàn）了突發性十字頭損壞故障，為避免不再（zài）出現第三次類似問題（tí），通過查閱壓縮機（jī）圖紙資料、結構（gòu）分析和對各（gè）個零（líng）部（bù）件尺寸的測量，判斷出造成的具體原因。

2　故障現象

2.1 次故障現象

2017年5月此台往複壓縮機在運行過程中，曲軸箱側突然出現較大的異常響聲，拆檢發現非電機側一級十字頭銷擋板脫落，擋板緊固螺栓全部斷裂，錐形套脫（tuō）出擠壓變形；小頭銷與錐形套間的調整環斷裂，十字頭滑履出現大麵積劃痕，並且表麵有磨損金屬嵌入到滑履上。大頭（tóu）瓦表麵偏磨，大頭瓦軸向推力麵磨損（圖1）。

2.2 第二次故障現象

2019年11月（yuè）該壓縮機出現（xiàn）同樣故障現象（xiàng），打（dǎ）開壓縮機個氣缸（gāng）中體的側蓋板，發現非電機側一級十字頭銷外側壓（yā）板防鬆螺栓鬆動，內（nèi）側的壓板（bǎn）脫落，壓板螺（luó）栓斷裂，錐形套被擠變形。曲軸箱內有斷裂（liè）的墊片，二級外側調整墊片已經斷裂（liè）並有磨損痕跡，內側墊片斷裂，磨（mó）損痕跡不明顯（圖2）。

3　原因分析

3.1 壓縮機（jī）結構

該壓縮機一共4缸，三級壓縮，具體級數分配（圖3）：往複壓縮機十字頭的受力主要是活（huó）塞杆的拉力、壓力以及連杆在水平方向的分力，自身與滑道（dào）的摩擦力；鉛錘（chuí）方向受力主要是連杆在鉛錘方向分力以及自身重力，十字頭銷受力一般也是隻有連杆方向的力。活塞連杆的軸向定位，基本都是采用利用連（lián）杆大頭瓦（wǎ）來進行定位，控（kòng）製（zhì）連杆的軸向擺動量，防止十字頭銷（xiāo）受到較大的軸向擺動。該壓縮機十字頭銷裝到連杆小頭瓦中（zhōng），兩端由2個錐形套固定，再安裝蓋板將（jiāng）錐形（xíng）套壓緊，保證銷軸的位置（圖4）。

3.2 造成故障（zhàng）的直接（jiē）原因

通過對壓（yā）縮機拆檢，發現該壓縮機非電機側一級和二級的連杆小頭瓦兩側各有一個調整環，電（diàn）機側一級和三（sān）級的十（shí）字頭銷處無該調（diào）整環（如圖4圓圈處）。該車間另外2套裝置還（hái）有2台同一廠家製造的壓縮機（jī），結構相同（tóng），在大修期間檢查十（shí）字頭處無墊（diàn）片。壓（yā）縮機在運行過程中（zhōng），調整環碎裂的（de）殘渣落入滑道內，造成滑履損壞，Z終調整環斷裂後，造成十字頭銷受力不均勻。

3.3 增加調整（zhěng）環的作用

一般如（rú）此大（dà）的（de）往複（fù）壓縮機一般都采用（yòng）連杆大頭端定位，具有側向定位（wèi）的比壓小，潤滑（huá）良好，運行（háng）平穩等（děng）優點。根（gēn）據分別測量了（le）4個缸相連的連杆（gǎn）大頭（tóu）瓦的側間隙值（zhí）見表1：根據測量的（de）數據發現電機側（cè）一級和三級的大頭瓦兩側間隙值較小，查閱廠家提（tí）供的說明書標準，滿足運行（háng）要求，而非電機側一級和二級一段的間隙值為（wéi）13 mm，說明這2個連杆在軸向方向無（wú）定位。通過（guò）測量這（zhè）2處十字頭、調（diào）整環、連杆小頭瓦的尺（chǐ）寸小頭瓦長（zhǎng）度a=185 mm，十字頭內（nèi）寬度b=195.4 mm，調整環厚度5 mm，可計算出每（měi）個（gè）調整環的間隙0.2 mm，通過測量的數據可分析出（chū）非電機側（cè）一級和二級的連（lián）杆軸向定位是在小頭瓦處，通過增加調整墊片限製小頭瓦的擺動，從而限製連杆大頭瓦的擺動。

當調整環出現斷裂脫落後，連杆軸（zhóu）向無定位，造成連杆運行時出現大幅擺動，此時受力Z大（dà）的為十字頭銷兩側錐形套和壓板，Z終導（dǎo）致壓板螺（luó）栓（shuān）斷裂，壓板掉落，錐形套擠變形的設備事故。

3.4 調整（zhěng）環損壞的原因

通（tōng）過（guò）對調整環材質分析，為球墨鑄鐵，其優點就是強度、韌性高，有較好的耐磨性和（hé）減震性，在運行過程中不會出現變形、彎曲等，但缺點是受力較大時出現斷裂。

3.5 增加調整環原因（yīn）

分?對該壓縮機曲軸的曲拐寬度進（jìn）行測量，尺寸見表2。

上（shàng）述數據可看出曲拐寬度數據有較大的偏差，分析曲軸在加工過程中出現加工失誤，將非電機側一級和二級曲拐寬度加工多了，而大頭（tóu）瓦的寬度尺寸（cùn）未變，造成連杆大頭瓦軸向無法定位（wèi），因此通（tōng）過在連杆小（xiǎo）頭瓦處添加墊片對連杆（gǎn）定位，來（lái）彌補（bǔ）加工失誤（wù）。

4　結論

往複壓縮機作為將曲軸旋轉運動轉變為往複直線運動的機械（xiè）設備，由於承受交變（biàn）載荷的作用，故障發生頻率相對較高，易損件（jiàn）也較多，因此在（zài）壓縮機設計的時候減少易（yì）損件數量能夠有效提高（gāo）壓縮機（jī）運行（háng）平穩。通過（guò）對壓（yā）縮機（jī）各零部件（jiàn）尺寸測量，分（fèn）析（xī）出調整環的作用，同（tóng）時也發現了該壓（yā）縮機出廠時的失誤，同時也是壓縮（suō）機運行（háng）過程中（zhōng）的較大隱患（huàn）。

參考文獻：

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來源：《壓縮機技術》2020