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1、2012年 2 月Feb.2012 第 35 卷第 1 期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol.35 No.1空分低温液氧泵电机的检修方法刘 宏，付歆钊（云南天安化工有限公司，云南安宁 650309）摘要：空分装置使用的 2 台科莱斯达立式安装的低温液氧泵电机，在运行过程中出现轴承温度过高的问题， 通过对电机现场起吊、拆卸、装配方面检修的总结及方法改进，分析轴承温度过高的原因，提出改进的措施。关键词：电机 轴承 润滑 检修概述 空分装置采用的是法液空技术， 装置产氧能 力为 52 000 m3 h。 氧气的取出采用内压缩流程，中 间冷凝蒸
2、发器中温度为18125 、 含氧 996的 液氧，经液氧泵加压至绝对压力 51MPa，经高压换生产厂家技术人员进行的维修亦不能解决轴承发 热问题，且维修费用高达 4 万元 台次， 故在生产 厂家检修 3 次后，决定自己进行维修，通过技术总1结及方法改进等措施，现已基本解决该型电机轴承发热问题，并使检修周期增加至 1 a。热器复热至 3105 时，供给制气装置作为燃烧气。 液氧泵能否长期稳定运行，直接关系到空分装 置的安全稳定运行及后系统的工艺生产。 空分装置使用科莱斯达立式安装的低温液氧 泵，泵体安装在下部冷箱内。 空分装置在正常工况 运行时，2 台电机曾出现轴承温度过高的现象，电 机负端轴承
3、温度接近电机联锁跳车值（一般设定在115 ），如不及时控制温度，将使电机轴承过快损液氧泵电机检修 检修难点此型电机检修难点在于： 因该泵属于进口221低温特殊泵，结构特殊，电机和泵体的配合精度非 常高，为保护泵体轴套免受损伤，电机拆卸和安装 难度大， 检修时间须 57 d， 且国内没有成熟的检 修方法可以借鉴； 泵体上迷宫密封轴套与轴精 度高，易损坏。 备件采购长，检修成本高；电机转 子轴与固定支架的装配精度要求高，调整难度大。坏而无法运行。 轴承过热运行，轴承寿命随之缩短，增加了设备检修次数；同时 2 台液氧泵只能频 繁切换使用来保证正常生产的供氧量， 不但增加电机的拆卸与吊装 由于液氧泵分
4、别置于独立的隔爆间隔内 ， 且 在众设备中间，起吊不方便， 加上电机重量， 起吊 前，需先测量出泵体侧“E”值（E 为一个参考值，是 泵轴轴向定位关键尺寸， 是泵转子流道对中的控 制参数，一般在拆卸联轴器螺栓前测量出）， 见图1。 “E” 值必须用塞尺测量精确 ， 复位时严格按22了工艺控制难度和劳动强度，而且存在操作安全隐患。 故如何控制液氧泵电机检修质量，延长检修 周期对装置稳定运行至关重要。 液氧泵属于低温液体输送泵， 结构为单悬臂 立式结构，泵体转子转轴较长，整个泵体转子的重 量完全依靠电机负端轴承支撑和定位。 液氧泵电 机型号为 NV 1N01M154416 0002F 315LX2
5、 ，容量220 kW， 额定电压 380 V，额定电流 372 A，绝缘等 级 F， 转速 2 985 r min，重量 1 630 kg，生产厂家为 HELMKE，立式安装。 该泵投运后，由于轴承温度过高，平均 6 个月此值控制，否则将导致泵转子和泵壳摩擦发生设收稿日期：20111115；收到修改稿日期：20120116。作者简介：刘 宏，男，1974 年出生，维修电工技师，2008 年毕 业于昆明理工大学发电厂及电力系统专业， 现在云南天安化工有 限公司电仪车间工作。 联系电话：08718789839；Email： liuhong lh2000163com。需进行电机中修，更换轴承和对碟簧
6、膜片进行处理。 因该型电机结构复杂，装配精度要求高，即使图 1 “E”值位置示意第 1 期刘宏等 . 空分低温液氧泵电机的检修方法33备事故 （原装到现场使用时，A 台：E67 mm， B 台： E664 mm）。 起吊电机时要特别注意水平垂直 起吊，找准电机的重心不能倾斜，如不能水平使电 机联轴器脱离泵体轴， 会造成泵体上迷宫密封轴 套损坏（由于轴套与轴间间隙相当紧密，大概只有002 mm 左右的间隙）。 电机吊离泵体后，要特别注 意电机支架的平面度测量保护 （厂方设计要求平式，因受重力作用，安装内、 外油盖工序无法有效的保障 16 片碟形弹簧片与转子轴的同心（碟形弹 簧片孔径大于轴径 5
7、mm）。 以前生产厂家检修时主 要采用黏度较高的润滑脂固定碟形弹簧片， 效果 不佳。 改为垂直安装后，碟形弹簧片水平放置的平 稳性有了很大改善，装配的难度大大减小。2） 制作了稳定电机垂直装配的专用支架及稳 定碟形弹簧片的专用工具，提高了装配的效率。3） 改造电机负端端盖，增加冷却通风孔，采用 低压氮气冷却。面度最大不能大于 006 mm）， 泵体轴径装入电机联轴器内，安装时才能正确将 从而保护泵体轴套不被损坏及振动增大。并需测量出电机联轴器与支架内圈的同心度及轴承径向跳动， 电机恢复支架安装时作比对。以供检修完电机回装的改进 1） 电机轴承装配，见图 2。25图 2电机轴承装配 对于液氧泵电
8、机必须先装配伸端正常后 ， 再 装非端，而伸端装配也是此设备的难点。 反复考虑 后，未按生产厂方要求的装配方法装配。 而是先将伸端内油盖与碟形弹簧片、轴承等各部件按原始数据及精度安装到位，确定先将内油封盖与端盖装到位并固定，避免弹簧力使油盖和端盖松动，盘 动端盖检查是否有阻碍现象，再装外油封盖。 外油 封盖内部为分层结构，整体安装时，因装配精度限 制，回装难度大，可使用铜棒试着敲击将油封盖分电机轴承装配的要求 此电机检修难度在于装配电机伸端内、23外油封盖。因伸端共有 16 片蝶形弹簧片（蝶形弹簧片起压紧电机轴承作用，同时起到支撑泵转子重量， 及在泵负荷变化时， 缓冲轴向位移作用）； 内外油
9、盖压紧后，蝶形弹簧片之间只有 05 mm 可调间隙， 当轴承运行发热后，膨胀后的蝶形弹簧片只剩 02 mm 左右。 在装配内、外油封盖时挤压蝶形弹簧片 易造成平垫环移位，加之油封盖过大、 过重， 很难 一次性完全将轴承室两侧的蝶形弹簧片和平垫环 装入油室内， 往往装配到最后平垫片位移使油封开， 证。装配时大大降低了难度， 装配精度易得到保2） 固定支架装配，见图 3。盖止口无法压紧轴承外圈。如平垫环错位没完全压入油室，则会造成盘车不畅和轴承发热。电机检修方法的改进 1） 改变装配方式。 原检修过程中的装配，采取 电机水平放置装配，现改为垂直安装方式。电机水平放置装配时，16 片碟形弹簧片采用
10、反向装配的特殊形式，接触面很小，属于线接触型24电机承重联轴器与固定支架的配合精度非常 同心度不大于 008 mm， 平面度不大于 006高，2012 年 第 35 卷34mm。 为保证装配精度，应在装配中注意：电机本体放置水平度要高； 拆卸前应打好标记； 支 架、联轴器安装时，方法要正确， 不能有太大的撞 击。通过上述改进，电机检修工期由原来 57 d 缩 短到 3 d。增大，必然导致轴承温度快速上升。 轴承温度出现上升后， 立即对轴承的润滑脂补充，每次添加约114 g 润滑脂后，轴承温度并没有立即下降，反而会 在一段时间内上升的更加厉害，达 100 ，甚至更 高。技术改进 通过对液氧泵电机
11、检修处理措施的研究与分 析，提出如下改进方法：1） 定期补充油脂， 尽量缩短补充油脂时间， 480600 h 加一次油（约 2025 d）为宜，同时每次只4电机轴承发热的原因分析 通过多次对液氧泵的检修情况看，3电机非端不缺油，且无排油口，相反油量过多时轴承温度高 会致润滑油乳化变质。 电机伸端轴承发热问题的 主要原因在润滑脂添加的量和补脂时间上。 伸端轴承保不住油是因大部分润滑油被甩到 定子线圈的端部， 这是因电机内风扇运行时产生 的腔内负压造成的。 若按生产厂方要求对高速电 机的轴承连续运转 2 000 h 内才加一次油 （约 114 g）是完全不行的。 因补脂时间过长（2 000 h 内
12、），设 备处在满负荷运行， 轴承因润滑脂严重缺失导致 温度高，在转轴与轴承内圈滚道的扩张量增大，而 电机端盖轴承室（铸铁材质） 扩张量慢， 造成轴承 内、外圈径向游隙减小，滚动体在滚道中滚动产生 的滚动摩擦增大， 再在此时对高转速的轴承加注 过量的润滑脂，润滑摩擦（是工作表面之间的润滑 剂，在工作时发生扰动由润滑剂内部摩擦引起的）能对伸端加 20 g 润滑油，保证加注的润滑脂只达到轴承润滑空间 2030，从而使轴承温升得到 控制。2） 针对伸端轴承润滑脂保不住的问题，将电机伸端端盖处开孔，持续通入常温的氮气到机腔内形成正压，避免了润滑脂的流失， 同时起循环、冷却作用，使电机轴承温度下降约 5
13、。结束语 通过对液氧泵的检修及运 行维护方法的改 进，基本解决了电机轴承发热问题，同时延长了检 修周期，降低了检修费用，保证了空分设备正常稳 定运行。5MAINTENANCE AND REPAIR FOR MOTOR OF LOWTEMPERATURE LIQUIDOXYGEN PUMP IN ASULiu Hong， Fu Xinzhao（Yunnan Tianan Chemical Co， Ltd， Anning 650309）Abstract：An over temperature of bearing is found during the operation on the 2 ver
14、tically installed motors of lowtemperature liquidoxygen pumps in ASU and by lifting the motors at the site，maintenance and repair are carried out as well as improvements made in assembly，the causes for the bearing overtemperature are analyzed and measures for improvements suggestedKey words：motor；be
15、aring；lubrication；maintenance and repair!锦疆煤化工 40 万吨合成氨、70 万吨尿素项目投产2012 年 1 月 22 日，新疆奎屯锦疆煤化工有限公司 40 万吨合成氨、70 万吨尿素项目建成投产。奎屯锦疆化工有限公司是由杭州锦江集团有限公司与新疆生产建设兵团农七师组建的大型煤化工企业，位于 奎屯市独山子石油化工工业园。 该项目由杭州锦江集团与新疆生产建设兵团农七师共同投资 2672 亿 元，占地近 1 000 亩，2010 年 3 月开工建设，采用 GE 水煤浆气化技术。 年产 40 万吨煤制合成氨、70 万吨尿素装置，将填补自治区和兵团煤化工行业中煤炭转化肥项目的空白。汪家铭
