高压加氢尾端轴位移改造

高云云 郭瑞博

摘要：一套高压加氢高压泵是装置的关键机泵，它的稳定运行直接关系到装置的生产平稳。该泵自运行以来，一直未安装轴位移探头，存在无法及时监测机泵运行状况。通过对泵轴的分析，采用对推理盘背冒进行改造，提出安装轴位移探头的合适方案，并进行投用，投用后满足需求，保证关键机泵的运行状态监测。

关键词：推力盘背冒  轴位移改造

大型旋转机械一旦出现故障就会导致很严重的后果。为了保证大型旋转机械能安全的生产和稳定的运行，轴振、位移、转速的精确监测是判断运转状态正常与否的关键[1]。

1  轴位移

轴向位移的监测的目的是防止转轴与轴承间在相对高速旋转的情况下，由于高速摩擦而引起严重的事故。轴位移产生的主要原因就是轴向推力过大引起的[1]。

2  机泵简介

高压加氢装置高压进料泵是高压加氢装置反应系统重要设备之一，高压进料泵生产厂家为日本荏原泵业，型号为3IJ-14ST，卧式筒形多级离心泵，该泵采用十级叶轮，同向安装，轴向力依靠平衡鼓进行平衡。该泵的参数见下表：

由于该泵的叶轮级数多，出口压力高，转速高，所以需要实时数据监测来确保该泵正常运行。该泵生产时间是1999年6月，未安装轴位移监测探头，导致在运行中无法有效监测泵的位移变化。

该泵采用双支撑结构，泵轴结构见下图1，它主要结构是两端是支撑轴承安装部位，叶轮位于泵轴中间，前端是联轴器，与驱动装置相连接，尾端设有平衡盘，用于平衡剩余轴向。

力。

3  解决方案

为了增加轴位移探头，需要在转子上安装轴位移探头对应的圆板，才能实现转动部件转轴和静止部件（轴位移探头）轴向位移量的监测。考虑该泵轴的结构，分析是有两个方案：一是在泵轴加工螺纹，安装轴位移探头对应的圆板;二是改造推力盘背冒，让它既承担紧固推力盘，又承担安装轴位移探头对应的圆板。

方案一因为需要车修泵轴，考虑该泵泵轴长度为2347mm，而且泵轴的最大直径只有65mm，尾端直径28mm，加工难度大，且加工能力有限，无法满足条件而且容易在加工过程中造成泵轴弯曲，引起泵轴跳动超过标准（≤0.03mm）要求引起该泵泵轴报废。

方案二需要保证轴位移探头对应的圆板满足端面跳动过大，又使其在运转过程中禁止松脱，因此改造背冒与轴位移对应圆板的连接方式很重要，根据机械联接中遵循的原则及安装与连接精度要求，本次采用螺纹连接。为了使其圆板在运转工程中不致松脱，螺纹采用与运转方向一致的螺纹旋向，这些需求机械加工可以实现，完全满足设计需要，因此采用方案二進行轴位移改造。

为提高轴位移显示精度，在背冒上增加四个固定泵轴的顶丝孔，在安装过程中通过紧固顶丝来提高背冒中心与泵轴的平行度，提高轴位移对应圆板的垂直度，从而提高探头的显示精度。同时安装轴位移对应圆板增大轴承箱的内部空间，将使得润滑油的入口压力降低。而推力轴瓦需要润滑油润滑，必须保证一定的润滑油压力和流量。根据相关实验，减小入口压力，最小油膜厚度、最高压力、最高温度不变，流量减小了40%[2]。由于润滑油流量减小，则润滑油能带走的热量明显减少，润滑油工作性能变差。因此，为保证入口压力，需要增加润滑油挡油设计，保证润滑油入口压力。润滑油挡油见下图3。

原有的推力盘背冒结构为内环面是普通公制紧固螺纹，外环面上是为了紧固推力盘而加工的沟槽，保证推力盘的定位位置。改造后的背冒结构见下图2。

4  结论

经过现场安装及实际运行，改造后的轴位移探头满足现场实际需要，及时有效监测泵的位移变化，保护了设备的安全。

参考文献

[1]夏玉林，振动、位移及转速校验分析仪的设计与实现[D].上海：上海交通大学，2014年6月

[2]陈康等，合成滑动轴承油槽结构的优化设计.船舶工程，2019，41，236-242

[作者简介]高云云，女，1989年06月出生，西安石油大学机械设计制造及其自动化专业毕业，学士，新疆广陆能源科技股份有限公司