单级高速离心鼓风机油润滑系统故障诊断及解决方法

缪小军，冀谦谦，王 艺

（南通大通宝富风机有限公司压缩机研究所，江苏 南通226000）

1 引言

单级高速离心鼓风机（下简称“鼓风机”）主要应用于城市污水曝气处理、电厂烟尘的脱硫处理、原油及天然气的脱硫出硫处理、工艺空气增压等领域。单级高速离心鼓风机的叶轮采用半开式三元流结构，通过中心拉杆将叶轮固定在增速箱高速轴端，增速箱通过大小齿轮啮合实现增速功能，原动机一般采用电动机，大齿轮通过膜片联轴器与原动机相连，从而实现叶轮的高速旋转。

为了保证鼓风机的安全稳定运转，需要配备完善的油润滑系统，用以向增速箱轴瓦、齿轮啮合及原动机部位提供符合要求的润滑油，使机组动件与静件在相对运动过程中实现润滑油膜与固体的摩擦，从而带走产生的热量和微小的金属颗粒，因此，调试和维护好鼓风机油润滑系统非常重要。

2 鼓风机油润滑系统组成及原理

鼓风机油润滑系统由油箱、油泵（主油泵和辅油泵）、冷却器、油过滤器、油气分离器、排烟风机、电加热器、阀门、供油管路和回油管路、仪器仪表等部件组成。

稀油润滑站工作时，油液由泵从油箱中吸出，经过单向阀、冷却器、过滤器后送至各润滑点。鼓风机运转前，须开启辅助油泵（电动泵），辅助油路系统工作，系统无故障，待各润滑点压力、温度达到要求后，主机启动，随着电机频率逐渐提高，主油泵（机械泵）逐渐投入系统，待润滑点的压力升至切换压力时，辅助油泵自动停止，润滑油系统由主油泵单独提供压力油，若润滑压力降低至0.11 MPa时，辅助油泵自动投入系统，提升润滑油供油压力，保证增速箱及电机的充分润滑。稀油润滑站工作原理如图1所示。

3 润滑系统故障诊断及解决方法

3.1 故障现象一

2016年本公司生产了一款D200单级高速离心鼓风机。在鼓风机调试阶段，主机启动前，开启辅助电动油泵后，发现进齿轮箱润滑油压力为零，通过油视镜观察发现没有润滑油液通过，在发现这种情况后，操作人员迅速切断辅助油泵电源，以防辅助齿轮油泵因为缺油，使齿轮干啮合烧坏齿面，酿成不必要的损失。

图1 稀油润滑站工作原理图

对该现象进行分析，主要有两点原因：①油泵损坏，不能吸油；②油管路部件的状态错误。

油泵损坏为小概率事件，因此先从油管路部件的状态错误中分析事故原因。检查油管路上各球阀连接以及辅助油泵出口的止回阀，是否存在着止回阀反装或者球阀关闭的情况，经检查发现辅泵吸油管路进口阀处于关闭状态，开启该进口球阀后重新启动辅助油泵，观察油视镜发现有油液通过，油压力变送器有读数。

3.2 故障现象二

2018-12，本公司32机型单级高速离心鼓风机做油管路耐压试验，开启辅泵后，出现辅助油泵声音沉闷，出油压力低的现象。观察油箱油液温度在8℃，根据电气控制逻辑要求，这时候电加热器应该处在开启状态，检查电加热器，发现电加热器没有联锁开启，低温情况下，润滑油液黏度高，吸油阻力大，泵体工作时，发出沉闷的声音，润滑油温度过低或长时间运转，易造成油泵电机超功率损坏。重新检查线路，将故障点排除，电加热器投入后油箱油液温度在短时间内有明显上升。随着油箱温度逐步上升，辅泵声音逐渐恢复正常，润滑点压力变送器示数为0.1 MPa，润滑压力过低，不符合润滑点设计压力要求。

通过分析发现，进油压力低的主要主要原因如下：①辅助油泵供油量不足；②辅助油泵出油压力达不到设计要求；③油路系统中存在泄漏点，导致没有充足的润滑油进入润滑点；④油路系统中过滤器、换热器油压损失大；⑤增速箱轴瓦间隙、轴瓦密封间隙过大，形成不了背压。

根据初步判断出来的5点原因，逐条排查。将球阀逐渐关小，看到压力表的数值逐渐上升至0.5 MPa，溢流阀的额定溢流压力设计为0.5 MPa，说明辅助油泵能够提供充足的压力，排除故障原因①和②；分析鼓风机润滑油系统，存在从止回阀、溢漏阀泄露润滑油的可能，拆检止回阀，检查阀瓣动作情况，密封良好，无损坏；用点温枪测溢流管路温度为26℃，高于油箱油温24℃，原溢流阀设计溢流压力为0.5 MPa，此现象与设计要求吻合，溢流阀也不存在问题；观察辅助油泵后压力表示数为0.35 MPa，换热器后压力表示数为0.15 MPa，油过滤器后压力变送器示数为0.1 MPa，则换热器阻力损失0.2 MPa，油过滤器的阻损为0.05 MPa，在正常范围内，排除故障原因③和④。

在排除以上4点原因后可以基本判断油压低是因为润滑点背压不足造成的。打开增速箱上盖，检查增速箱喷油孔、进轴瓦油孔、轴瓦间隙、轴瓦密封间隙，检查发现增速箱轴瓦密封间隙为0.3 mm，超过设计间隙0.08 mm，间隙过大，重新加工制作轴瓦油封，安装后重新试运转，这时润滑点油压恢复到0.21 MPa，满足设计要求，故障排除，润滑油系统工作正常。

3.3 故障现象三

2019-06，为本公司生产的DB41单级高速离心鼓风机做整机性能试验时，启动辅油路系统供油，油压油温在设计范围内，符合主机开启条件，启动主电机，伴随主油泵的逐渐投入，齿轮箱进油口压力值没有上升，立即紧急停车，将主油泵拆开检查，泵体内存有润滑油，排除主泵吸空和泵自吸能力不够的可能。从油管路系统布置来看，操作人员怀疑是主泵出口止回阀没能打开或者是主泵没能克服止回阀辅泵侧压力顶不开阀板，停机检查止回阀，方向没有装反，但是止回阀内的阀瓣卡住，不能自由回弹，更换止回阀后重新启动机器，油路系统恢复正常。

3.4 故障现象四

2019-11，为本公司生产的DB32单级离心高速鼓风机做机械运转测试，辅助油路系统工作正常，启动主电机，逐渐有较尖锐的声音传出，且随着主机频率的上升，声音越来越大，供油压力没有提升。从声源判断是从油路系统传出的。根据现象，判断出声音跟转速有直接关系，转速升高，声音增大，且频率到达45 Hz时，润滑油压力没有升高，说明主油泵没有投入工作，噪音与主油泵的进油管有关系。该项目油站为借用的另外一个项目的油站，因润滑油管路都属于单独配做，通用性不强，检查发现主油泵吸油管法兰间存在0.1 mm间隙，用缠绕垫包裹四氟垫后，用螺栓重新压紧。重新启动主电机，声音消除，进油压力提升至0.35 MPa，关闭辅助油泵，润滑油压降低至正常范围0.26 MPa，润滑油系统工作正常。

4 结束语

供油压力不足是鼓风机油润滑系统常见的故障，出现故障时应先切断主电源，保证机组的安全。分列故障原因，通过启动辅助油路系统，逐一分析排查；在机组检修后，操作、维护鼓风机组的相关人员应对润滑油系统进行全面、认真的测试；在机组正常运行时，认真点检、加强维护、按照规程操作。