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离心压缩机转子装配过程,看这一篇就够了

供稿:Plantmate 2020/4/14 13:25:58

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  • 关键词: 压缩机 转子
  • 摘要:转子装配归结起来有六个过程:准备工作、主轴装配、转子组件装配、转子打表、转子低速动平衡和转子高速动平衡。其中组件装配、打表、低速动平衡是在整个装配过程中反复穿插进行的。

以2MCL406的压缩机转子为例,讲讲它是如何装配的。

离心压缩机转子装配过程,看这一篇就够了

图1 2MCL406转子

转子装配归结起来有六个过程:准备工作、主轴装配、转子组件装配、转子打表、转子低速动平衡和转子高速动平衡。其中组件装配、打表、低速动平衡是在整个装配过程中反复穿插进行的。


第1步,准备工作包含四个内容。

首先,要根据设计图纸和工艺文件查看转子重量和吊具重量,来确认现场的天车吨位是否足够。还要查看转子总长,这是为了确认现场天车高度是否足够转子竖直翻转;场地大小是否足够转子横向旋转。

其次,要按照转子明细表,清点一下准备装配零件是否齐全;核对零件上的标识,是否与图纸明细表上的零件号一致;检查一下零件外观是否有磕碰划伤;如果都没有问题,开始修磨所有准备装配的零件,清除表面污物、去除毛刺、修光圆角和倒角;然后在室温条件下测量热装零件与主轴相配合的尺寸以及主轴各配合轴径尺寸是否符合图纸要求,并且作好记录。

第三,要准备装配需要用到的工装、工具;确认转子装配用的吊具、量具、显示仪表是否齐全,是否在检定周期范围内;作好加热设备比如电炉、平衡设备比如高低速动平衡机、打表设备比如打表机床的调整工作。

额外补充两点,一般主轴中间都有定位轴肩,可作以为第一个热装件的定位面,也有个别主轴没有轴肩,就需要在主轴上安装定位夹子作为第一个待装件的定位面。第二点,就是进行低速动平衡时,转子重量如果超过平衡机皮带轮能带动的重量,要准备动平衡接头连接平衡机联轴器。

第四,这根转子推力盘与主轴靠键连接,还要进行配键,并配制主轴平衡用的半键。

这四项准备工作完成后,第二步是主轴装配,这一步要完成三个任务,测量主轴残磁、测电跳值和低速动平衡。


离心压缩机转子装配过程,看这一篇就够了

残磁和电跳合格后,对主轴进行低速动平衡。安装推力盘处的键槽用半键充实,并且用胶布固定。主轴不平衡量采用加重的方式进行校正,确定零点并记录加重的重量和相位,不要进行去重,我们会在后序叶轮平衡过程中多次去除。


第三步,转子组件装配

这根转子有6级叶轮,从左到右依次为1、2、3、6、5、4,多级偶数叶轮要成对装配,也就是要先装3、6级,再装2、5级,最后装1、4级。(如果为多级奇数叶轮先装中间叶轮,再成对装配。)

安装前用干净的布将待装件内孔擦干净。

这根转子第一个热装件是平衡盘,热装前要测量平衡盘左端面到定位台尺寸小于主轴轴肩轴向长度,防止影响3级叶轮定位。在主轴上安装吊轴工具,吊起主轴以轴肩定位竖直立于竖轴底座上,拆下吊轴工具,用电炉加热待装件,为了保证均匀加热,要将装轮托架放置在电炉中心,加热温度要大于350摄氏度,保温时间不少于30分钟。出炉后,实测所有热装件内孔尺寸,要比与轴配合处的轴径尺寸大于等于0.15毫米,就可以装配了。

用吊装工具先装配平衡盘,再装配6级叶轮和隔套,翻转主轴装3级叶轮和隔套。每热装一个零件,都要等待自然冷却到50摄氏度以内,再进行下一步操作。每装配一个零件都要到机床上测量轴向尺寸,每级叶轮进口外侧端面距推力盘端面的轴向距离偏差不得超过0.5mm。

零部件热装冷却后,存在轴向自由间隙,间隙要小于0.35mm。隔套热装前要按转子实际轴向尺寸进行配磨。

完成上面五个零件装配后,进入第四步,转子打表。

可用专用的打表机床测量转子各部位跳动值,叶轮口圈、隔套、轴套、平衡盘密封外径径向跳动≤0.06mm;轴承区、密封区轴径、平衡机支点径向跳动≤0.01mm;叶轮外圆径向跳动≤0.15mm;轮盖进口端面跳动≤0.10mm;轮盖、轮盘外圆端面跳动≤0.40mm;主轴中间部位直径径向跳动≤0.15mm。

打表合格后,进入第五步,转子平衡。

将转子吊到低速动平衡机托滚上进行低速动平衡,这根转子可采用皮带传动方式,我们以3、6级叶轮轮盖外侧表面作为不平衡量校正平面。以橡皮泥加重方式进行校验,以去重方式进行最终去除,不可采用焊接方式进行叶轮的平衡。去重时要去除主轴不平衡量的1/3。如果图纸中没有规定叶轮去重位置时,一般在距离轮盖和轮盘外圆10mm以内的外侧表面磨去不平衡量,磨削处要圆滑过渡,磨削深度与轮盖、轮盘的厚度有关,3、6级叶轮轮盖厚3mm,去重深度0.5mm。如果平衡盘重量与叶轮相近,可近似看成是一个叶轮,去重时可在它的侧面钻孔或磨削,但必须在距外圆5mm以内。这个平衡盘重量较轻,平衡时可视作为隔套,不用它做校正面。

第一次低速动平衡合格后,重复按三、四、五的要求完成2、5级叶轮及两侧隔套装配,打表合格后,第二次进行转子低速动平衡,以2、5级叶轮轮盖外侧表面作为不平衡量校正平面,去除新装4个零件的不平衡量,再次去除主轴不平衡量的1/3。

第二次低速动平衡合格后,重复按三、四、五的要求完成1、4级叶轮及两侧隔套装配,打表合格后,第三次进行转子低速动平衡,以1、4级叶轮轮盖外侧表面作为不平衡量校正平面,去除新装4个零件的不平衡量,同时去除主轴剩余不平衡量。

叶轮、隔套组装完成后要进行轴向尺寸测量,车去端面轴向调整量。然后组装最外侧两螺母,螺母安装后配点窝,退出螺母钻顶丝孔,清理毛刺、铁屑后再装上两螺母,安装顶丝并冲死,到这一步主轴叶轮区全部安装完毕。

取下工艺键装上产品键,并依次装配推力盘、圆盘、半联轴器,安装各零件定位螺钉。重复进行转子打表,推力盘和圆盘端面跳动≤0.008mm,联轴器外圆径向跳动≤0.05mm,端面跳动≤0.06mm。打表合格后,按第五步要求进行转子最终低速动平衡,去除最后安装零件的不平衡量,禁止在半联轴器上去重。


整根转子低速动平衡合格后,才能进行第六步,转子高速动平衡。

高速动平衡机是用联轴器连接转子,依据转子重量和转速选择不同大小的万向节联轴器或膜片联轴器。工装轴承可用椭圆轴承或可倾瓦轴承。油封可按动平衡机摆架支承处轴径选择合适规格的密封片。转子高速动平衡时转速要缓慢上升,通过一阶临界转速时要快速越过,不平衡校正采取在叶轮上绑钢丝的试加重方式,直到各项数值在合格范围内,再进行超转,仍采用试加重方式校正,直到各项数值在合格范围内并且读数稳定时。最终去重,仍在叶轮距轮盖和轮盘外圆10mm以内的外侧表面磨削。去重后重新进行高速动平衡流程,在各项数值均在合格范围内并且读数稳定时,在最高连续转速保持5分钟,在超转转速保持3分钟。停机后,拆下转子进行全面外观检查,保证转子外观无磕碰划伤后涂上防锈油,测振区缠上胶布做好防护,转子装配过程就结束了。


总结一下,这一讲我们以2MCL406压缩机转子为例,讲述了离心压缩机转子的六个装配过程:准备工作、主轴装配、转子组件装配、转子打表、转子低速动平衡、转子高速动平衡和装配过程中的具体要求。

审核编辑(王静)

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