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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 改造方案實施流程
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。 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。
参考文獻
[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.
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 改造方案實施流程
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。 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。
参考文獻
[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.