20t动平衡机辅助回油系统改造

李焰

摘 要：压缩机转子在机组运行中转速很高，高速动平衡是保证转子能够高速运转必不可少的一道工序。高速动平衡机是进行高速动平衡检测的重要设备。高速动平衡机控制系统是保证高速动平衡机顺利运转的基础，其回油系统设计缺陷，导致设备停台时间长，影响设备利用率，对该设备改造势在必行。

关键词：动平衡机 辅助回油系统 设备维修改造

中图分类号：TH877 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）07（a）-0037-02

1 高速平衡机生产中的重要性

压缩机可以制约国家大型装备制造业的发展，高速动平衡是压缩机组试车前检测压缩机转子是否平衡的一道工序，按测量结果进行校正，以改善被平衡转子的质量分布，使转子运转时轴颈的振动或作用于轴承的力减小到规定的范围内。

平衡机是用于测定转子不平衡的仪器。

该文所提及的20 t动平衡机是该厂生产任务中的关键设备。该设备为叶轮加工的最后一道工序，为叶轮做高速动平衡服务，该设备的好坏，严重影响着试车一次合格率和叶轮返修率。由于20 t动平衡机是该厂的“精大稀”设备，所以导致其使用率极高。随着生产的扩大及对精度需求的增高，该设备已满足不了生产的要求。

2 动平衡机回油系统故障分析

2.1 回油时间长

該设备辅助回油系统的原始设计存在缺陷，回油管路狭窄，回油的重力势能小，导致回油时间长达4～5 h，严重影响转子动平衡实验。

2.2 维修费用高

辅助回油系统中没有设计过滤元件，导致真空供油系统过滤器滤芯经常堵塞，当设备使用频繁时，1～2个月即更换一次滤芯，维护费用增加。

2.3 漏油严重

由于回油口经常被铁屑等异物堵塞，导致回油速度缓慢，当真空仓底座充满润滑油时，由侧面溢出，平均2个月漏出一桶润滑油，大大增加了维护费用和更换润滑油的停台时间，同时，漏出的润滑油对环境也有一定影响。

根据以上设备现状，响应集团“反降增”的精神，符合6S现场管理规定，适应生产的要求，决定对20 t动平衡机进行升级改造。

3 动平衡机改造项目优点

该设备辅助回油系统的原始设计存在缺陷，回油管路狭窄，并且在真空底座回油口处并没有设计挡板或围挡装置，在这种情况下，铁屑及其他异物时常堆积在回油口处，不但大大增加了系统回油时间，而且当真空仓底座充满润滑油时，由侧面溢出，平均2个月漏出一桶油。回油系统位于真空仓下面的地坑中，这给改造工作带来很多不便。

在克服工作条件差的困难下，在不改变设备原有功能的基础上，重新设计制造辅助回油系统，既要满足大幅度降低回油时间，又要保证回路中过滤精度，并且消除了系统漏油问题。该次项目另一优点在于，改造过程并不需要设备长时间停台，辅助回油系统设计制造完成后直接与原回油系统连接，这样，在改造过程中，设备依然可以满足生产任务的需要，可见，该次改造是对该设备的一次创新式的升级。

4 动平衡机改造方案分析

4.1 制定改造方案

调查、分析，制定多种方案，根据不同方案制定详细计划。

方案一：寻求该设备生产厂家帮助，该设备为德国申克公司生产制造，该公司在动平衡机领域有着丰富的经验。邀请厂家来进行设备改造，风险小，但经过和厂家联系沟通，申克公司并没有制定相关的设计缺陷补偿措施及方案。如果有改造的需求，申克公司会重新制定方案并派专人进行现场服务，但其改造费用和时间是我们无法接受的，所以，对此方案进行了否决。

方案二：在自主设计辅助回油系统的前提下，针对改造过程中油泵电机、粗、精过滤器经行采购，这个方案好处在于购买时间短、设备品质由保障。但采购电机及过滤器费用高，秉着集团“反降增”的精神，对此方案也进行了否决。

方案三：充分利用原有库存，所用材料均为库存中闲置备件和修复的设备部件组成。真空油泵由CB-B100齿轮油泵改造而成，并自主设计制作过滤器，由于地坑下环境复杂，管路连接部分采用边设计边施工的方案措施，难以施工的位置采用软管连接等技术措施。

4.2 确定改造方案

反复讨论，确定最优方案。

对方案三及进行讨论，考虑集团“反降增”的精神，以及生产任务迫在眉睫的紧急等情况以后，我们选择了方案三，并进一步进行了系统优化。

4.3 提出改造应急预案

对最优方案进行风险预估，并拿出应急预案。

风险：由于没有同类型设备改造经验，会出现改造后回油效率低，辅助回油系统影响到设备液压系统，地坑中施工还存在着安全隐患等诸多风险因素。

应急预案：对于施工安全问题，我们制定了一系列的安全预防措施，在地坑中安装通风设备、照明设备、架设安全围挡，并委派安全员进行施工安全监察。对于改造经验的风险，我们查阅了大量数控机床的液压回油系统原理方面的资料，以类似的油箱容积和回流速度加以借鉴，制定了可控流量式的回油方案。

5 改造方案实施流程

5.1 设计回油系统液压原理图

设计回油系统液压原理图，绘制零件加工图，采购必要标准件等前期准备工作。

这个时间段主要就是对可能需要用到的零件进行测绘、设计，并绘制加工图，绘制安装示意图，准备所能用到的工具，选择加工设备，制定加工工艺、项目进度表等前期准备工作。利用原有库存，所用材料均为库存中闲置备件和修复的设备部件组成。真空油泵由CB-B100齿轮油泵改造而成，并自主设计制作粗、精两套过滤器，设计围挡，消除漏油现象，现场实际勘探后，采购管件以用料最省为原则。

5.2 项目实施

根据现场实际位置以及方便维修、不影响原设备运行，节省管路用料为原则，制作并安装油泵电机底座。endprint

安装油泵电机，由于现场环境影响，尽量让电机保持水平安装。

制作粗、精两套过滤器，包括外壳、滤芯、支架和接头等零件，在安装之前，更换原油箱中的润滑油，窜油、清洗油箱，选择方便更换的位置进行安装。

制作安装围挡，其原理类似污水处理中的水堰板，润滑油中杂质沉淀，上层清洁的润滑油流过挡板，后流入回油口，这样回油口不会因铁屑和杂质堆积而堵塞。润滑油溢出和回油缓慢得到了根本解决。

管路连接，将以上工作准备完毕后进行管路连接，必要位置以软管连接，以起到减震降噪的作用。

制作并安裝液位计，当液位到达预设位置时，显示器显示液位过高报警，然后开启油泵电机进行辅助回油。

电气连接，符合电气安全规定。

调试，经设计人员、设备操作人员反复对回油系统进行调试，排除了一些系统故障，经过几天试运行后，系统趋于稳定状态。

5.3 资料归档

制作使用说明书，常见故障排除方案，备品备件明细，制作图纸归档等工作。

6 动平衡机改造项目成效分析

充分利用原有库存，所用材料均为库存中闲置备件和修复的设备部件组成。真空油泵由CB-B100齿轮油泵改造而成，并自主设计制作过滤器，节约预算约为：15 000元

降低设备维修成本，通过增加滤芯的使用寿命，从而节约维护费用为：4 000元/年

提高设备利用率，回油时间由原来的4～5 h降低为20～30 min。

减少润滑油浪费，节约60 000元/年。

该次改造提高了20 t动平衡机的使用效率，使其更好地满足生产需要，提高试车合格率，降低叶轮返修率，并且通过此次改造，对相关设备的改造升级起到了可借鉴的作用。

7 结语

该次升级改造使我们的高速动平衡机上了一个新台阶，不仅生产效率提高而且节约了大量维修资金，可以满足现在产品的需要。该项目要求达到的技术要求是在不改变设备原有功能的基础上，重新设计辅助回油系统，既要满足大幅度降低回油时间，又要保证回路中过滤精度，并且消除了系统漏油问题。

参考文献

[1] 机械手册编委会.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2] 虞和济，韩大庆，李沈.设备故障诊断工程[M].北京：冶金工业出版社，2001.

[3] 叶能安，余汝生.动平衡原理与动平衡机[M].武汉：华中工学院出版社，1985.endprint