2D1621818/172252BX型氫壓機是某廠重整車間的關(guān)鍵設(shè)備。因生產(chǎn)需要公司于2011年10月安裝投用，該機用于氫氣循環(huán)，該主機（位號J2804A）工作狀態(tài)一直良好。2012大修投運一段時間后，曲軸出現(xiàn)異響，最終被迫停機。

J-804A氫壓機技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 J-804A 氫壓機技術(shù)參數(shù)

J-804A氫壓機布置圖見圖1。

圖1 J-804A氫壓機布置圖

01 故障概況

2012

年10月，運轉(zhuǎn)中的氫壓機曲軸箱氣缸響聲異常且逐漸增大，幾米外都能聽到“啪”聲音。緊急停機后，對其進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)南缸連桿大頭瓦端靠瓦口處巴氏合金有8×12mm2，間隙有0.30~0.32mm，且連桿小頭瓦端外圓有打磨過現(xiàn)象。北缸十字頭銷外徑偏磨，最大Φ90-0.055，最小Φ90-0.012，小頭瓦內(nèi)徑為

。

為此采取如下措施進(jìn)行檢修：

（1）更換了南缸連桿大頭軸瓦，檢查調(diào)整了間隙；
（2）檢查了南北兩列氣缸的內(nèi)外死點間隙；
（3）更換了北缸十字頭銷及小頭瓦，并調(diào)整了間隙；
（4）南缸連桿小頭瓦端外圓用磨光機再磨去0.5mm；
（5）裝配。

檢修后J-804A氫壓機曲軸箱內(nèi)響聲仍然異常，且南列連桿大頭瓦盤車發(fā)現(xiàn)始終靠近曲拐端。經(jīng)研究決定把南北連桿互換及分段單試找原因，尋找解決故障方法。

02 故障分析及處理方案

經(jīng)分析曲軸箱響聲異常的原因有以下幾個方面：

（1）曲軸和連桿大頭瓦的配合間隙大引起沖擊載荷加大；
（2）小頭瓦和連桿小頭瓦錐度過大，配合偏差致使沖擊載荷不均；
（3）曲軸上安裝的3副主軸瓦配合間隙過大或接觸面積不符合要求；
（4）對輪連接螺栓緊力不符合要求引起松動；
（5）曲軸箱和曲軸的不平度超出說明書的規(guī)定；
（6）曲軸箱基礎(chǔ)螺栓松動；
（7）連桿大小頭瓦配孔不平衡引起十字頭銷與曲軸不平衡；
（8）氣缸下沉或中體連桿螺栓松動引起氣缸下滑道不同心；
（9）活塞背帽松動產(chǎn)生反向沖擊載荷。

針對多次試機的現(xiàn)象和以上原因的分析，制定出以下的檢修方案：

（1）檢查南北兩列連桿大小頭瓦與軸頸和銷子的配合間隙是否在規(guī)定的范圍內(nèi)；

（2）檢查曲軸（主軸）頸各部位配合尺寸、軸瓦間隙及接觸面積是否符合要求；

（3）檢查曲軸箱及兩列氣缸的水平度是否超出說明書規(guī)定；

（4）對輪連接螺栓、中體螺栓是否松動；

（5）檢查曲軸箱基礎(chǔ)螺栓是否有松動；

（6）兩列十字頭銷與曲軸平衡度。

03 檢查及處理

（1）檢查南北兩列連桿大小頭瓦與軸頸和銷子的配合間隙，檢查和測量南北兩列連桿大小頭瓦與軸頸和銷子的配合間隙及活塞內(nèi)外的止點間隙是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，如表2所示。

表2 南北兩列連桿大小頭瓦與軸頸和銷子的配合間隙

（2）檢查曲軸（主軸）頸各部位尺寸、軸瓦間隙及接觸面積。

檢查主軸瓦及其相配合技術(shù)參數(shù)均符合要求，如表3所示。

表3 主軸瓦及其相配合技術(shù)參數(shù)

（3）檢查曲軸箱及兩列氣缸的水平度、十字頭滑道間隙是否超出說明書的規(guī)定。

曲軸箱縱橫兩個方向的水平技術(shù)要求不大于0.05/1000mm（縱向水平度在滑道上測量，橫向水平度在曲軸上測量）氣缸中心線應(yīng)在機體十字頭中心線相重合，允許各列氣缸向前偏高0~0.05/1000mm，用標(biāo)準(zhǔn)水平儀分別檢查曲軸箱在縱橫兩個方向上的水平度分別為0.02/1000mm，0.03/1000mm。南北兩列氣缸的水平度分別為0.02/1000mm，0.04/1000mm。

（4）用力矩板手分別在額定力矩下檢查了對輪螺栓、中體連接螺栓及基礎(chǔ)螺栓，并無松動現(xiàn)象。機組基礎(chǔ)技術(shù)指標(biāo)也符合要求。

（5）檢查曲軸箱及兩列氣缸連桿大小頭瓦的平衡情況。

北列連桿大小頭瓦上銑床找平衡度，偏差為0. 03mm符合要求，而南列連桿大小頭瓦上銑床找平衡度，偏差為0.12mm。為此拆卸南連桿大小頭瓦再上銑床找平衡度，偏差為0.05mm。小孔錐度為0.02mm。大頭瓦間隙、接觸面積、接觸角都符合圖紙要求。在加工小頭瓦銅套時，銅套外圓與連桿大小頭瓦內(nèi)孔配合過盈量為0.05~0.07mm，銅套內(nèi)孔比銅套與十字頭銷合適小0.10~0.15mm，這樣確保一個方向銅套與小孔裝配有足夠緊力。另一方面為找正大小頭瓦平衡度留有足夠的處理余量，組裝好后外出加工。加工廠家在鏜床上以大頭瓦孔為基準(zhǔn)，在大頭瓦接觸面以“米”字拉大頭瓦跳動，直到調(diào)整6個點跳動均為零之后再鏜小頭瓦內(nèi)孔。確保加工后大小頭瓦的平衡度及小頭瓦間隙符合要求，回裝后連桿可以自由擺動。盤車連桿能自由回到曲拐中心位置。

（6）檢查活塞鎖帽是否松動。

分別拆開南北列氣缸蓋，檢查北缸活塞鎖帽無松動。而南缸活塞銷帽發(fā)現(xiàn)已松動，拉回車間拆卸并回裝，更換所有活塞組件?？紤]機組已運轉(zhuǎn)5個多月，北缸活塞組件也全更換。

（7）裝配、檢查、試機。

隨后進(jìn)行了南北連桿、十字頭、活塞組件及氣缸余隙檢查與裝配，在裝配過程對各部位的配合間隙進(jìn)行了檢查和記錄，并對輔機設(shè)備分別進(jìn)行了檢查和清洗，檢修完畢確認(rèn)無誤后根據(jù)檢修及操作規(guī)程試機，機組滿負(fù)荷運行。檢查機組振動，曲軸箱聲音正常。

04 結(jié)論

就該機而言，異響聲音產(chǎn)生到由小逐漸增大，其現(xiàn)象表現(xiàn)為聲音小時聲源從曲軸箱傳出，變大后曲軸箱及南列氣缸都有異響。其原因是南列氣缸活塞銷帽緊力不夠，因此活塞桿不能形成一個剛體，而是有微小的相對軸向運動，使南列氣缸傳動部件運動不平穩(wěn)。此時因較小故障對機組聲音影響不明顯，但會加劇連桿大小頭瓦的磨損。大小頭瓦的磨損使其間隙逐漸變大，且大小頭瓦平衡度遭到破壞。反過來也影響活塞及活塞桿的相對運動。當(dāng)銷帽在傳動部件不穩(wěn)定條件下工作，逐漸變松，活塞運動到前死點時運動方向改變時與拉桿產(chǎn)生不同步的沖擊載荷作用，連桿大小頭瓦油膜在反向沖擊載荷作用下發(fā)出“啪”，“啪”聲音。活塞相對軸向位移間隙增大到一定值時，活塞與軸拉桿軸臂也產(chǎn)生不同步的載荷，故亦發(fā)出“啪啪”的聲音。