重載型調(diào)速液力耦合器工作油管線異常振動(dòng)原因分析及解決方案——本文介紹國(guó)內(nèi)首臺(tái)Voith682SVNL33G重載型調(diào)速液力耦合器在試運(yùn)過程中，輸入端工作油管線異常振動(dòng)的原因、改造情況及試運(yùn)狀態(tài)?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)工作油管線的進(jìn)行改造，但是試運(yùn)效果不佳，最終通過改變油冷器的位置和工作油管線的管徑、管線長(zhǎng)度來解決工作油管線的振動(dòng)問題。某煉廠烷基化裝置制冷壓縮機(jī)組采用電動(dòng)機(jī)+液力耦合器+齒輪箱驅(qū)動(dòng)。電機(jī)額定功率為6300kW，重載調(diào)速型液力耦合器型號(hào)為682SVNL33G（Voith），額定輸出功率為5110kW，最大連續(xù)輸入轉(zhuǎn)數(shù)2896r/min，額定輸出轉(zhuǎn)數(shù)4683r/min，效率95.8%，采用VG46潤(rùn)滑油，油路系統(tǒng)分為潤(rùn)滑油系統(tǒng)附帶潤(rùn)滑油冷卻，工作油系統(tǒng)附帶工作油冷卻器，油冷卻器采用雙層上下布置方式，潤(rùn)滑油和工作油共用一個(gè)機(jī)身油池，潤(rùn)滑油和工作油冷卻均采用上置的布置方式，機(jī)油冷卻器油位高度高于耦合器本身油池的高度。耦合器本體工作油輸入端、輸出端法蘭為DN100，通過偏心大小頭將管徑變?yōu)镈N150進(jìn)行循環(huán)冷卻降溫。電動(dòng)機(jī)、耦合器、變速機(jī)以及壓縮機(jī)采用共用公共底座。試運(yùn)及整改情況第一次試運(yùn)1.試運(yùn)情況在壓縮機(jī)組安裝驗(yàn)收合格后，對(duì)壓縮機(jī)組進(jìn)行試運(yùn)，開機(jī)前耦合器油池液位在視鏡中線偏上位置，試運(yùn)過程中耦合器油位首次起動(dòng)開始下降，后期隨著勺管的開度變大油位一直處于高液位，在勺管開度28%左右時(shí)油池呈現(xiàn)滿液位，勺管開度在40%左右時(shí)工作油管路開始振動(dòng)，油路內(nèi)有大量的氣存在，同時(shí)耦合器呼吸閥開始有大量的油氣排出，排氣量隨著工作油管路的波動(dòng)而波動(dòng)，現(xiàn)場(chǎng)通過對(duì)耦合器進(jìn)行放油和工作油管路排氣等方法進(jìn)行處理效果不佳。試運(yùn)過程中耦合器本體及機(jī)組運(yùn)行良好，冷卻器原始布置情況如圖1所示。圖1冷卻器原始布置情況2.原因分析針對(duì)管線振動(dòng)的問題，初步認(rèn)為工作油系統(tǒng)的管線存在油未充滿的現(xiàn)象，同時(shí)隨著轉(zhuǎn)數(shù)的增加，工作油的工作腔內(nèi)會(huì)產(chǎn)生部分油氣，管線內(nèi)的氣體在工作油循環(huán)過程中排放不暢，導(dǎo)致工作油在進(jìn)入耦合器輸入端時(shí)產(chǎn)生沖擊造成管線振動(dòng)；同時(shí)工作油管線設(shè)計(jì)不合理，工作油通過油冷器中間的三通閥進(jìn)入油冷器，導(dǎo)致上面的油冷器無法使用，停機(jī)時(shí)上面油冷器內(nèi)的潤(rùn)滑油會(huì)倒流回油池，此時(shí)油池液位升高將出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。油位逐漸升高初步認(rèn)為是機(jī)組運(yùn)行前油池內(nèi)液位過高，同時(shí)也存在油池容量過小，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中沒有很好地起到緩沖作用。3.處理方案將現(xiàn)場(chǎng)試運(yùn)情況反饋給設(shè)計(jì)院和Voith技術(shù)人員后，經(jīng)過三方討論制定了初步整改方案，對(duì)耦合器管線進(jìn)行改造，在工作油進(jìn)出油冷器管線上增加彎頭和直管段，使工作油管線高過上層油冷卻，同時(shí)在管線高點(diǎn)設(shè)置破虹吸線和排氣線，保證耦合器停運(yùn)時(shí)高處的工作油不能退回耦合器油池，同時(shí)確保耦合器運(yùn)轉(zhuǎn)通過高點(diǎn)將管道內(nèi)的油氣排入耦合器油池。冷卻器管線改造后情況如圖2所示。圖

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冷卻器管線改造后第二次試運(yùn)1.試運(yùn)情況耦合器工作油管線改造后再次進(jìn)行了試運(yùn)，本次試運(yùn)過程中壓縮機(jī)在臨界轉(zhuǎn)速以下運(yùn)轉(zhuǎn)30min左右，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)良好，耦合器工作油管線已無明顯振動(dòng)，耦合器油系統(tǒng)排氣管線振動(dòng)隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間在逐漸降低，說明在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中工作油系統(tǒng)內(nèi)排氣正常，隨即壓縮機(jī)越臨界轉(zhuǎn)速，運(yùn)行平穩(wěn)后，逐步提升壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，同時(shí)密切觀察耦合器工作油管線振動(dòng)情況。壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)提升至4300rpm時(shí)（轉(zhuǎn)速范圍3050～4683rpm/min），工作油管線開始出現(xiàn)沖擊性振動(dòng)，此時(shí)油系統(tǒng)排氣管線正常沒有異?！，F(xiàn)場(chǎng)做好相應(yīng)記錄后，正常停機(jī)。2.原因分析通過對(duì)機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集、附屬設(shè)備的安裝位置、管徑大小、管線布置情況、潤(rùn)滑油加注量等數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，得出以下結(jié)論：1）油冷器布置遠(yuǎn)離耦合器，導(dǎo)致工作油管線布置過長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)DN150的工作油管線大約在40m左右，經(jīng)核算油冷卻器的換熱面積滿足設(shè)計(jì)要求，如圖3所示。2）工作油管路中使用了兩個(gè)DN150-100的偏心大小頭，大小頭安裝位置靠近耦合器且采用低平安裝方式，如圖4所示。3）耦合器本身油池容積為420L，但是耦合器工作油系統(tǒng)加注了將近2700L潤(rùn)滑油，耦合器本身油池對(duì)整個(gè)油系統(tǒng)的緩沖能力有限。4）油系統(tǒng)內(nèi)管路支撐不足。圖3工作油冷卻器潤(rùn)滑油管線DN150圖4耦合器工作油入口處偏心變徑DN150×1003.處理方案經(jīng)過與廠家和設(shè)計(jì)院多次交流論證并查詢相關(guān)資料，最終確定整改方案。1）將耦合器工作油冷卻器由上位布置改為下位布置方式，即將油冷器移至耦合器下方，重新制作設(shè)備基座標(biāo)高2.2m，重新布置工作油管線使油冷器靠近耦合器，盡可能減少工作油管線長(zhǎng)度。2）經(jīng)過核算將原有DN150管道改為DN100，將偏心大小頭改為同心大小頭，大小頭安裝在油冷卻器側(cè)，如圖5所示。3）增加管線支撐，改造后工作油冷卻位置及工作油管線變徑位置如圖6所示。圖5改造后耦合器工作油進(jìn)出口管線，管徑為DN100圖6改造后工作油冷卻位置及工作油管線變徑位置第三次試運(yùn)再次進(jìn)行試運(yùn)時(shí)，按照運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)在臨界轉(zhuǎn)速以下運(yùn)行30min，充分考察低轉(zhuǎn)速下耦合器油路的運(yùn)行狀態(tài)，越過臨界轉(zhuǎn)速后壓縮機(jī)及耦合器運(yùn)行正常，逐步將轉(zhuǎn)速提升額定轉(zhuǎn)速，壓縮機(jī)運(yùn)行正常，耦合器油管路輕微振動(dòng)，滿足運(yùn)行要求。帶料運(yùn)行壓縮機(jī)更換正式密封后，對(duì)機(jī)組進(jìn)行帶料試運(yùn)，運(yùn)行過程中壓縮機(jī)及耦合器運(yùn)行良好，耦合器油管線振動(dòng)滿足使用要求。由于耦合器的工作油特性，當(dāng)輸出轉(zhuǎn)速n=0.63N(N：額定轉(zhuǎn)速，n：實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)速）時(shí)，工作油產(chǎn)生的溫度最高，當(dāng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速在3050rpm時(shí)工作油溫度到115℃，現(xiàn)場(chǎng)快速提升壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，工作油溫度逐漸下降最終穩(wěn)定在70～80℃。結(jié)論通過對(duì)耦合器工作油的管線振動(dòng)的原因分析、逐步排查、試運(yùn)，查找到根本原因，然后針對(duì)具體問題加以整改，最終解決了耦合