玉溪汇溪450m3炼铁高炉轴流压缩机组安装技术总结

摘 要：本文主要论述了轴流压缩机组的基础检查、压缩机的开箱检查和清洗、压缩机底座及下机壳就位、压缩机的组装、增速器安装等关键工序的施工技术措施和要求。重点介绍了压缩机、电机及增速器在冷态下的安装位置确定。在考虑了转子静力挠度及冷热工作状态的不同，分析了压缩机组转子冷态安装时的校正及找正修正曲线。同时介绍了压缩机组的找正方法及测量计算方法。

关键词：轴流压缩机机组 安装技术总结

中图分类号：C35 文献标识码： A

1.前 言

1.1背景工程简介

昆钢玉溪汇溪450m3钢铁厂用来给高炉供气的压缩机组为AV50―15轴流压缩机，AV50―15轴流压缩机是一种全静叶可调式的压缩机，其空气动力学特点是流量、压力调节范围宽广，各工况效率高，同时该机组具有较高的自动化水平，配套程度高，运行平稳。

原动机为异步电动，通过膜片联轴器与增速器联接，拖动轴流式压缩机。轴流压缩机采用集中润滑供油。为确保设备安全运转，轴流压缩机设备设有各种自控和保安装置，机组为双层布置，主机置于楼上、润滑油站、控制油站、等辅机置于楼下。

型号解释：AV50-15

AV-全静叶可调式轴流压缩机；50-轴流压缩机转子轮毂直径为500mm；15-轴流压缩机级数15级；流量范围：1100～1800Nm3/min；功率范围：400～90000KW；最高压力：0.6～0.7Mpa；输送介质--空气、煤气、硝酸气、CH混合气、制冷介质等。

1.3.结构说明

AV50―15轴流压缩机主要是由机壳、叶片承缸、调节缸、转子、进口圈、扩压器、轴承箱、油封、密封、平稳管道、伺服马达、底座组成，该机组由电动机拖动，采用膜片联轴器联接，止推轴承设置在进气侧。机壳死点设置在进气侧。从轴流压缩机进气端向排气端看其旋转方向为顺时针。

AV50-15轴流压缩机结构可参见图1-1。

图1-1 AV50-15轴流压缩机结构示意图

2.轴流压缩机机组安装

2.1.基础验收检查、放线、垫板浇灌

2.1.1.基础检查

要求混凝土基础应有较好的外观质量和均匀的结构成分；在机器底座范围内，混凝土应比周围高100mm；地脚螺栓孔位置与形状应与图纸相符；混凝土钢筋的布置应合适，一般情况下，钢筋离基础表面的距离不得大于50mm；用手锤敲打混凝土表面，用以寻找并消除可能存在的内部空洞；除净基础表面的残渣、灰尘、油污。

1）.会同土建部门给的基础的纵向、横向和标高进行定位测量，不合格之处应进行修正或作必要的调整。

图2-1 土建基础的定位测量示意图

固定架 标高座

图2-2 固定架与标高座示意图

3）.基准标高座的设置应尽可能靠近底座，各标高用平尺和水准仪来校正，位置座标固定架的设置应尽可能远离机器。

4）.有碍于设备安装的基础部位必须在协商后进行修整。

2.1.3.基础的放线和打毛

2.1.4.增速器、电动机的垫铁布置应符合下列原则：

负荷集中处；机身主筋及纵向中心线处；靠近地脚螺栓的两侧底盘四角；相邻两组垫铁的间距一般为300～500mm；垫铁的静负荷不超过4Mpa。

图2-3 AV50-15轴流压缩机垫铁布置示意图

2.1.5.垫板的二次浇灌

2）.垫板浇灌如下图所示：

图2-4 垫铁布置示意图

2.2.压缩机的开箱检查和清洗

压缩机开箱检查应符合下列要求：

1）.应按设备装箱清单清点压缩机的零件、部件和配套件并应齐全。

2）.应核对叶轮、机壳和其它部位的主要安装尺寸尺寸，并应与设计相符。

3）.压缩机的进出口的方向（或角度）应与设计相符，叶轮旋转方向和定子导流叶片的导流方向应符合设备技术文件的规定。

4）.压缩机的外露部分各加工面无锈蚀，转子的叶轮和轴颈、齿轮的齿面和齿轮的轴颈等主要零件、部件的重要部位应无碰伤和明显的变形。

2.3.压缩机底座及下机壳就位

2.3.1.压缩机底座就位

2）.拧入调校顶丝，使顶丝头外伸长约60mm。

3）.按照基础划出的纵、横中心线的位置线平衡、精确放置底座，并穿入地脚螺栓。

4）.底座初步调整水平，并使每个校平顶丝均匀顶紧，然后拧紧地脚螺栓。

2.3.2.压缩机下机壳就位

1）.拆去底座下纵向和横向导向键（注意有关调整垫不得捣混）。

4）.将下机壳轻轻置于底座上，并将机壳调整到导向键槽同时满足要求的位置，即导向键可以轻松推入（必要时可调整底座位置）。

5）.测量下机壳中分面的水平度，并通过底座顶丝给予调整，使得四个支承平面均能全面接触。此时机壳水平度（相对）允许偏差：纵向为0.04mm/m；横向为0.06mm/m。

6）.用3m平尺及塞尺检测中分面的挠度，如果挠度>0.1mm，允许将机壳中部稍稍顶起消除挠度，直至中分面螺栓最终正式拧紧。

2.4.压缩机的组装

2.4.1.下半调节缸、承缸组装。

1）.按设备厂提供吊装工具组装下半承缸，导向环和调节缸，组装调节缸时装上导向环上导向销，组装完毕后，拆下导向销，并将调节缸上导向环的联接螺栓处穿入不锈钢丝防松。

2）.下机壳调节缸各支承处的垫片应按出厂时的数量和部位放置，不得捣混。

3）.使用专用定子吊装工具，水平吊起下半定子并在承缸出口端外圆处的凹槽内放入密封圈（承缸与机壳的配合面不需涂抹密封胶）。

4）.组装调节缸两侧的支承导杆和滑动支撑，然后推动调节缸，使调节缸与伺服马达的联接板对正并联接、防松。

5）.所有滑动面及配合面均涂以MoS2粉剂。

6）.下半定子所有螺栓、螺母确保防松、紧固。

2.4.2.静叶角度的测量：

1）.按设备出厂合格证书上的示意图，在承缸中分面安放平尺，然后使用万能角度尺进行静叶角度的测量。万能角尺测量时应靠紧叶根并垂直于叶片轴线。

2）.分别测量第一级静叶的最小角、中间角、最大角时其余各级静叶的角度、角值应核对产品合格证明书。

2.4.3.伺服马达的检查

1）.按出厂合格证示意图，使第一级静叶角分别处于最小角、中间角、最大角时测量相应的A、B、C值及指针对应标尺位置。

2.4.4.轴承的检测

1）.在下机壳内放入支承、推力轴承及油封（油封在最后安装时，可在机壳配合面上涂抹一层密封胶）。

2）.检查支承轴承瓦背与轴承箱孔的接触面积。轴瓦在水平方向上应稍有紧力，垂直方向上与压盖间有0.02～0.05mm的过盈。转子吊装工具，起吊时应尽量使转子保持水平。

图2-5 转子专用吊具吊装示意图

4）.在检查推力轴承接触同时，转子轴向打表检测推力轴承的轴向总间隙，支承的水平侧用塞尺进行测量，垂直顶间隙的测量采用压铅丝或提轴法。提轴时，紧固轴承体上半并取走挡油环，安装两个磁力表架分别位于紧靠轴承位置的轴颈上和轴承顶部调整块上，借助转子起托架提起转子，直到轴承从轴承座上刚刚提起一点为止。在提起过程中百分表什变化便是轴承的顶间隙值，一般重复三次，取其平均值。

2.4.5.叶顶间隙及密封、油封间隙检测。

1）.下轴承体内滴入洁净透平油，水平吊入转子并使转子主推力面与推力轴承贴合然后测量转子相对定子间的轴向位置尺寸。如：转子轮毂端面的距离、静叶开至最大时动静叶间的轴向，以及密封片在密封槽内的轴向间隙。

2）.动、静叶叶顶间隙和密封间隙应测量垂直和水平方向共四个部位。水平方向用塞尺检查，垂直方向用压铅丝方法来测量。铅丝粗细的选择：对于动叶和静叶铅丝直径应比公称间隙大0.5mm，对于密封间隙可使用直径为φ0.5mm。

3）.在每级动、静叶叶栅垂直方向的三个叶顶上用电工胶布粘贴好铅丝，在密封垂直位置处也敷放好铅丝。

4）.静叶角度开至最大，然后水平吊入转子。

5）.用塞尺逐级逐片测量动、静叶及密封的侧间隙（水平方向）。

6）.使用导杆，扣合上上半承缸通过螺栓把紧，用塞尺检测缸两羰的动、静叶间隙，然后吊走上承缸，吊出转子，逐级逐片测量所压铅丝厚度，并根据测量值（每级测量值取最小值）对动、静叶叶顶和密封片进行修正。（所压铅丝厚度为动、静叶及密封垂直方向的间隙）。

2.4.6.压缩机的正式安装：找正及各间隙均合格后，可进行压缩机的正式安装。

1）.彻底清理轴承箱及其供油孔的脏杂物并确认没有堵塞现象。

2）.用面粉沾净机壳内腔，按照吊装工具示意图，通过专用定子吊装工具组装下承缸和下调节缸，将导向环固定螺栓用不锈钢丝锁死，在承缸排气端密封槽内放入聚四氟乙烯密封圈，然后将组装件轻轻放置在机壳内。

3）.放入轴承，在下半轴承内滴入干净润滑油并放入转子，为防止灰尘，临时安装好上半轴承及轴承箱盖。

4）.在静叶承缸中分面涂以薄薄一层耐热300℃的密封胶，扣合上半承缸并紧固螺栓然后用不锈钢丝锁紧螺栓。

5）.盘动转子，应无碰撞现象，联接承缸排气端聚四氟乙烯密封圈插接牢固。

6）.安装上半调节缸导向环及调节缸（使用导向杆）用不锈钢丝锁紧联接螺栓。

7）.机壳中分面涂密封胶（耐温250℃）利用导杆扣合上机壳插入销钉，拧紧中分面螺栓（注意机壳进气侧的四个长螺栓不要漏装，安装时可采用随机专用工具进行联接）。

8）.扣合机壳后，转子盘车应无碰撞现象。

9）.按出厂质量证明书示意图，测量转子在轴承箱内的径向位置并做好记录。

10）.机壳两端的导向立键在机组最终找正结束后，应拧紧螺栓并保证侧面总间隙为0.05mm。

2.4.7.轴承座和下机壳安装应符合下列要求 1）.轴承座和下机壳为一体的机组，应将机体的下半部装在台板上，同时以挂设纵向线为基准，在轴承镗孔处找正。

轴承座和下机壳不是一体的机组，应先安装轴承座，然后吊放下机壳，在轴承座上放置转子校正下机壳与转子轴线的同轴度。

2）.轴承座安装要求：

a.轴承座的纵、横向中心线极限偏差均为±0.5mm；

b.传动侧轴承座标高极限偏差为±0.5mm，另一侧轴承座标高按设备技术文件规定要求施工；

c.轴承座的横向水平度公差为0.05/1000；传动侧的纵向水平度公差为0.05/1000，非传动侧的纵向水平度，应以转子找正好中心后为基准，其相对差值不得大于0.05/1000；

d.转子推力盘与推力轴承面或轴肩与轴承座上垂直加工面应平行，公差为0.10/100。

3）.下机壳安装要求：

a.下机壳的纵向中心线与轴承座纵向中心线应相重合，公差为0.3mm，横向中心线按设备技术文件的规定找正，并作检查记录。

b.下机壳中分面的横向水平度公差为0.10/1000，纵向水平度作实测记录。

c.下机壳与台板之间接触应严密，用0.05mm塞尺不得塞入。

d.上、下机壳水平中分面在自由状态下应相贴合，其局部间隙应符合设备技术文件的规定，在均匀把紧1/3的连接螺栓时，周边应无间隙。

4）.各部间隙调整应符合下列要求：

a.油封间隙、气封间隙应符合设备技术文件的规定，并作检查记录。

b.推力滑动轴承与转子推力盘接触应均匀，接触面积不得少于75%；轴承的轴向串动量应符合设备技术文件的规定，并作检查记录。

c.径向滑动轴承轴瓦与轴颈的接触弧面、顶间隙和侧间隙均应符合设备技术文件的规定，并作检查记录。轴承紧力应符合设备技术文件的规定，无规定时一般过盈量为0.02～0.05mm。

d.静叶与转子、动叶现机壳的径向间隙均应符合设备技术文件的规定，无规定时，在每一级叶片内分上、下、左、右4点检查，并作记录，无规定时，可参照下中的规定。

5）.转子各部位的端面和径向跳动量均应符合设备技术文件的规定；无规定时，一般应符合下表的规定：并作检查记录。

6）.底座上导向键与机壳导向槽之间的间隙应符合设备技术文件的规定；无规定时。纵向键或立向键的两侧总和应为0.04～0.08mm，横向键与键槽的两侧总和应为0.05～0.20mm，并应均匀；顶间隙应不大于0.5mm。

7）.轴承座或下机壳与台板的联系螺栓间隙应符合设备技术文件的规定，螺栓与螺孔之间的间隙应满足机体膨胀方向和膨胀的要求。

2.5.增速器安装

2.5.1.增速器清洗检查：首先将增速器解体，进行认真的检查，并清洗干净、保证油路畅通，然后检查下瓦背与壳体、孔的配合情况。检查上、下箱体法兰接合面的严密性，检查轴封间隙等，使之全部符合技术文件要求后，方可就位安装。

2.5.2.利用垫铁调整下箱体的水平及标高，用精密水平仪（0.02/100）在下图所标位置测量通过调整垫铁使增速器水平达到下列要求。

增速器其纵向和横向安装水平度均不应大于.05/1000；横向安装水平应在箱体中分面上测量，纵向安装水平度应在在大齿轮轴上进行测量。找正水平测量水平仪放置如下图所示：

图2-6 增速器下箱体找平示意图

2.6.压缩机、电动机位置确定

2.6.1.当下气缸及轴承座就位后，应检查底座与下气缸、轴承座之间接触情况，校正气缸与轴承座水平面标高纵、横中心线和进排气口中心线。同时还应检查和调整各滑键的间隙，使其均匀且符合设备技术文件的规定。固定滑键的沉头螺钉必须埋入滑键之内，联接气缸与底座的联系螺栓的间隙应符合设备技术文件的规定，在气缸膨胀方向应留有较大的间隙。

2.6.2.轴流压缩机的同心度精度关系整个机组的平衡运转，及机组的振动。所以如何在冷态下安装，确保在工况下运转时能同心度符合要求。安装就产了轴流压缩机、增速器、电动机的不同的安装位置。即留有预偏移，以便达到运行状态下的对中，预偏移量应按设备技术文件的规定。

2.6.3.机架设好的轴流压缩机转子放在轴承上，气缸与轴承座位置确定，因其本身重量作用，将产生静力挠度。因而转子联轴器的端面就不会互相平行。为了使压缩机组转子的中心线在整个自然曲线是连续的，从而形成一条整个机组的共同中心线，就必须使轴承座和气缸的水平扬度与相应的转子轴线的水平扬度相一致。为此，通常使气缸扬度为转子两端轴颈中心的扬度，即气缸扬度为两端轴颈扬度代数和的一半。

2.6.4.本机组为电动机通过增速器带动压缩机，找正时应将增速器呈水平安装，压缩机与电动机转子分别向两侧扬起，气缸扬度是前轴承扬度的一半，如下图所示：

2.6.5.由于轴流压缩安装时的温度及其它若干条件，与带负荷运转时的条件相差较大，因此在安装时，应考虑计入轴流压缩机组从冷态运转状态所变化的校正值，此时，转子中心线就不是一条光滑连续轴线。

图2-7 压缩机组转子的安置示意图

2.6.6.增速器在运转时，由于大小齿轮作用力的相互影响，使增速器的齿轴的中心位置产生差异，因此就必须将轴流压缩及电动机轴的中心位置进行修正。修正时应增速器的齿轮轴中心为基准，调整轴流压缩机和电动机。如下图所示：

图2-8压缩机轴与电动机轴中心位置修正示意图

图2-9 AV50-15轴流压缩机找正修正曲线图

2.7.压缩机机组找正

2.7.3.找正时，若两个半联轴器间距离较大，可以通过找正架进行找正（见下图所示）。对于刚性联轴器，可以装上中间轴用塞尺和打表法结合进行找正。

图2-10 联轴器找正示意图

2.7.4.本机组联轴器找正时，采用上图2-10所示。装有三块百分表进行找正，位于径向位置的百分表测量轴的径向偏差，位于轴向两块表测量轴向偏差（因为考虑轴在转动时的窜动，所装两百分表进行测量窜动误差）。

2.7.5.找正时转子的转动须借助铜棒：将铜棒穿在联轴器安装盘的联接螺栓孔内，再用一杠杆转动转子，注意应采取防护措施，避免转轴表面划伤。

2.7.6.为了避免两联轴器本身的误差而影响找正精度，在精找正时，两联轴器同步转动。

2.7.8.联轴器找正通过调整底座上的顶丝、立键、地脚螺栓及调整导向键的垫片来到设备技术文件的规定（径向位移、端面倾斜）。

2.7.8.冷态找正时的预偏移：

机组主轴及各支承从冷态到热态运行，其轴线将发生一定的状态变化，为了修正这一变化，在冷态找正时应将变化量预先考虑到找正中去，即留有预偏移，以便达到运行状态下的对中，预偏移量应按设备技术文件的规定。

2.7.9.测量计算：

1）.转动测量举例：从变速高速轴向压缩机端看去作为左右的依据。

2）.假设在原位测得：（单位为0.01mm）。

3）.每转动90°测得一次共四次，假设数值如下：

图2-11 机组主轴找正测量示意图

4）.找正计算举例：

a.轴Ⅰ相对于轴Ⅱ的垂直径向误差Y垂

Y垂=== 5 即轴Ⅰ偏下0.05mm。

b.轴Ⅰ相对于轴Ⅱ的垂直径向误差Y水。

Y水=== -10 即轴Ⅰ偏左0.10mm。

c.两个半联轴器（或安装盘）垂直方向开口度（端面误差）为P垂。

P垂=b上-b下=22.5-12.5=10 即下开口0.10mm。

d.两个半联轴器（或安装盘）垂直方向开口度（端面误差）为P垂。

P垂=b左-b右=19-15=4 即下开口0.10mm。

e.找正允差：一般规定径向找正公差为0.02～0.05mm，本机组可以取0.03mm，端面找正公差≤0.015mm。从上述计算举例中看此状态已经超差，所以两个转子的相对位置必须进行调整。

f.找正举例（以压缩机按增速器找正为例）：

图2-12 压缩机及增速器找正示意图

5）.计算垂直方向移动量：

a.垂直方向开口度P垂（下开口为+）的修正

H1===1.19mm

按以上数据调整，将使联轴器径向测量数据与调整前相比基本不变，在实际找正的计算中应尽量能一起考虑开口值、偏移量与预留偏移量对找正调整量的影响。

b.计算水平方向移动量：水平方向移动量的计算与垂直方向移动量计算方法相同。

6）.找正方法：通过调整底座上的顶丝、立键、地脚螺栓及调整导向键的垫片来达到。

7）.冷态找正时预偏移：机组主轴及各支承从冷态到热态运行，其轴线将发生一定的状态变化，为了修正这一变化，要冷态找正时应将变化量预先考虑到找正中去，即留有预偏移，以便达到运行状态下的对中，预偏移量是按有关资料计算获得的，详见压缩机安装简明书。

2.8.联轴器的联接

2.8.1.联轴器检测的注意事项

1）.确认半联轴器间距在图纸要求的范围内。（膜片联轴器按其说明书安装）。

2）.半联轴器与中间段联接时，相应标记要对齐，螺栓的紧力矩应符合图纸要求。

3）.安装后，一定要拆下膜片联轴器中间套上用于运输的工作螺栓及间距套。

4）.联轴器联接前应复查机组找正曲线，如不符合要求应重新进行调整。

2.8.2.联轴器与两侧转子正式联接时的注意事项：

1）.每组螺栓应对称均匀地拧紧或拆卸。

2）.螺栓拧紧程度：用力矩板手拧紧螺栓，拧紧力矩详见联轴图纸。

3）.联轴器连接螺栓的每一组出厂前已经过称重，不能互相混淆。

2.9.电动机安装

2.9.1.电动机基础板的清理和检查，基础板的上下平面应平整、无污垢与垫铁接触的基础板平面及与轴承座，定子等接触面应光滑、无毛剌、无锈蚀。

2.9.3.确定电动机轴向位置膜片联轴器尺寸时，应调整电动机在确定的磁力中心位置上，再符合膜片联轴器的安装尺寸。

2.9.4.用调整电动机来调整增速器与电动机两联轴中心偏差达到设备技术文件要求。

2.10.压缩机机组的二次灌浆

2.10.1.在机组精确找正合格后，可以进行底座的二次灌浆，在二次灌浆之前，垫铁应将斜垫铁和平垫点焊。

2.10.5.用细混凝土浇灌并填满填实。

2.10.6.用湿麻袋覆盖，养护三天以上。

2.11.压缩机各间隙值最后检测

在压缩机安装固定之前，对径向间隙及轴向间隙进行最终精确检测，并做好记录。这些数据对机组安全运行和以后维护是非常重要的。

2.12.进、排气管（固定与滑动）支座的安装固定

以压缩机进、排法兰中心和进、排气消声器法兰中心为基准，用吊线垂或拉钢丝法确定支座的位置和标高，并对支座的垫板进行混凝土浇灌。也可在管道试装时确定支座的位置。

2.13.进、排气管道的安装连接

2.13.1.进气管道连接；

1）.与轴流压缩机机体进、排气相连接的管道，其法兰与对接的机体法兰应同心，两法兰应平行，连接法兰时应注意不使管道对机体增加外力，严禁强力对口。

2）.膨胀节和膨胀弯头要考虑热胀方向和流通方向并留有热胀余量。

3）.进气管找正和焊接后，浇灌管道支座的地脚螺栓。

4）.混凝土凝固后，焊接与管道连接的支撑板。

5）.管道内焊缝要打磨，以减小管内阻力，同时要清除氧化皮等杂物，防止叶片受损。

6）.检查滑动支座滑动螺栓间隙并用MoS2脂涂抹滑动面。

7）.暂时盖上人孔盖，在设备投运之前，要再次打开，彻底检查并清理进气管道内的杂物。

1）. 管道两端的连接法兰，配焊时要求位置淮确，且无应力，法对之间相互平行。

2）.膨胀节应无应力安装，并检查膨胀节的流向是否正确。

3）.当焊接膨胀节附近的管道时，应用石棉遮盖波纹管。

4）.检查管道内焊缝，磨去凸出的焊接金属，彻底清除管内杂物，以防止逆止阀损坏。

5）.进行10%的焊缝抽样探伤检验。

2.13.3.放空管道的安装：

1）.膨胀节应无应力安装，检查流向是否正确。

2）.焊接时注意保护波纹管。

3）.清除管道杂物，磨支凸去出的焊接金属。

2.13.4.油管路的安装连接：

1）.油路管道现场安装时，对于碳钢管道一般应进行酸洗，有特殊要求的应进行水压试验，各阀门应清理干净，并作检查；对于冷却器到达现场后，应首先检查其水侧有无水，若有应放掉。

2）.管道须有一定的坡度（推荐坡度3‰）避免气塞。

3）.注意焊接质量。

4）.彻底清理管道并进行酸洗。

5）.投运之前，进行油循环冲至符合设备技术文件的规定。

3.结论和展望

轴流压缩机组安装是整个项目的重点和难点之一。因设备安装精度较高，必须严格按照设备技术文件要求及相关规范要求合理组织施工安装作业。对重点工序和重要部件的安装，则必须提前考虑有可能出现的不利因素，并提出可行的控制措施，将可能出现的问题提前解决和消化。本文从设备基础验收检查开始，详细介绍了轴流压缩机组的安装流程及技术方法。期望对同行同类设备安装提供一定的参考和帮助。