摘要：詳細(xì)分析了CRYOSTAR TP200/45A型號(hào)的透平膨脹機(jī)油壓低聯(lián)鎖的故障原因，介紹了故障處理的主要過(guò)程和措施。

　　一、前言

　　TP200/45A型透平膨脹機(jī)由法國(guó)CRYOSTAR公司設(shè)計(jì)制造，是一種高速旋轉(zhuǎn)的低溫設(shè)備，是利用壓縮氣體(工質(zhì))在機(jī)內(nèi)絕熱膨脹，輸出外功產(chǎn)生冷量來(lái)獲得低溫氣體的，主要用于低溫冷凍專(zhuān)用氣體(如液化氮)或空氣分離。主要原理是工質(zhì)在透平膨脹機(jī)的通流部分中膨脹獲得動(dòng)能，并由工作輪軸輸出外功，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換和守恒定律可知，工質(zhì)在透平膨脹機(jī)內(nèi)絕熱膨脹獲得動(dòng)能，輸出外功時(shí)，工質(zhì)的能量(焓值)一定要減少，即出口工質(zhì)的溫度要降低，內(nèi)能就會(huì)減少。

　　二、潤(rùn)滑油系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　此型膨脹機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)為閉式、部分加壓設(shè)計(jì)。潤(rùn)滑油泵將油從常壓式油箱抽出，經(jīng)油冷器和溫控閥調(diào)節(jié)溫度后分成兩路供油，一路經(jīng)油過(guò)濾器及壓控閥過(guò)濾和調(diào)節(jié)壓力后進(jìn)入膨脹機(jī)軸瓦潤(rùn)滑;另一路直接進(jìn)入液壓制動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)和調(diào)節(jié)功率吸收。回油系統(tǒng)也有兩路，一路從軸瓦潤(rùn)滑點(diǎn)出來(lái)后經(jīng)常壓式回油管直接回到油箱;另一路經(jīng)制動(dòng)端出來(lái)后部分循環(huán)制動(dòng)，部分經(jīng)單向閥回到油冷器和溫控閥入口。圖一為潤(rùn)滑油系統(tǒng)工藝流程圖，黑色粗管線為潤(rùn)滑油管路。

　　潤(rùn)滑油系統(tǒng)流程圖

　　三、故障現(xiàn)象及經(jīng)過(guò)

　　透平膨脹機(jī)在連續(xù)運(yùn)行三個(gè)月正常停機(jī)后，潤(rùn)滑油泵一直運(yùn)行，設(shè)備處于正常備用狀態(tài)，期間未進(jìn)行過(guò)操作和調(diào)整。該機(jī)在備用狀態(tài)下潤(rùn)滑油供油壓力為10bar(1bar=0.1MPa，下同)，油溫為40℃;工作狀態(tài)下供油壓力為8bar，油溫為45℃;油壓低報(bào)警值為7bar，低聯(lián)鎖值為6.5bar。一個(gè)月后重新啟動(dòng)膨脹機(jī)隨著轉(zhuǎn)速的升高出現(xiàn)了油壓持續(xù)降低至低低聯(lián)鎖停機(jī)現(xiàn)象，開(kāi)機(jī)前檢查油位、油溫和油壓等均正常，啟動(dòng)后轉(zhuǎn)速升至4000轉(zhuǎn)/min時(shí)供油壓力為8.5 bar， 轉(zhuǎn)速升至7000r/min時(shí)供油壓力為8 bar， 轉(zhuǎn)速升至10000r/min時(shí)供油壓力降至7 bar，當(dāng)轉(zhuǎn)速升至12000r/min(日常開(kāi)機(jī)后轉(zhuǎn)速要升至16000r/min)時(shí)出現(xiàn)了油壓低低聯(lián)鎖停機(jī)。

　　四、故障原因分析

　　根據(jù)上述現(xiàn)象分析可能有以下幾種原因：

　　(1)儀表方面 供油壓力在進(jìn)潤(rùn)滑點(diǎn)前有兩個(gè)并排取壓點(diǎn)，一個(gè)取壓點(diǎn)至控制盤(pán)現(xiàn)場(chǎng)壓力表指示，另一點(diǎn)至壓力變送器和壓力開(kāi)關(guān)。如果壓力變送器或壓力開(kāi)關(guān)出現(xiàn)故障，就會(huì)產(chǎn)生壓力變送誤差變大或壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作失靈現(xiàn)象，導(dǎo)致誤報(bào)警和誤聯(lián)鎖出現(xiàn)。

　　(2)油泵和潤(rùn)滑油 油泵為雙螺桿泵，泵體上設(shè)有z*大壓力調(diào)節(jié)閥，可以通過(guò)其調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)泵的輸出壓力設(shè)置，如果調(diào)節(jié)螺釘松動(dòng)使其z*大壓力值設(shè)置降低就會(huì)導(dǎo)致油量不足引起油壓降低。潤(rùn)滑油如果被氧化變質(zhì)或少量進(jìn)水乳化會(huì)使粘度降低導(dǎo)致油壓不足。

　　(3)潤(rùn)滑油管路 油管路上有兩道過(guò)濾器(油泵入口過(guò)濾器和進(jìn)軸瓦前油過(guò)濾器)、溫控閥、壓控閥和單向閥等組成。如果過(guò)濾器出現(xiàn)堵塞或泵出口單向閥卡澀就會(huì)導(dǎo)致過(guò)油量不足引起油壓降低;如果壓控閥失靈或在z*大回流位置上卡死也會(huì)導(dǎo)致過(guò)油量減少?gòu)亩鹩蛪航档汀?/span>

　　五、處理過(guò)程和措施

　　1)重新啟動(dòng)膨脹機(jī)，在不同轉(zhuǎn)速下比較現(xiàn)場(chǎng)壓力指示和油壓變送器數(shù)值及壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作情況，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)壓力指示和油壓變送器數(shù)據(jù)基本一致，排除了儀表誤報(bào)警和誤動(dòng)作的可能。

　　2)打開(kāi)油箱蓋抽出油泵檢查z*大壓力閥調(diào)節(jié)螺釘無(wú)松動(dòng)，檢查泵入口過(guò)濾器較清潔無(wú)污堵現(xiàn)象。對(duì)潤(rùn)滑油取樣化驗(yàn)其品質(zhì)，化驗(yàn)結(jié)果(見(jiàn)下表)顯示各項(xiàng)性能參數(shù)均合格。

　　3)打開(kāi)檢查油過(guò)濾器兩組濾芯，發(fā)現(xiàn)較清潔無(wú)污堵現(xiàn)象，但仍更換了新濾芯。拆卸單向閥檢查其動(dòng)作靈活無(wú)卡澀現(xiàn)象。拆卸壓力控制閥并解體檢查發(fā)現(xiàn)其主管路調(diào)節(jié)活塞在z*大回油位置因油污較多卡死，導(dǎo)致卸載通道回油箱油量較大，在開(kāi)機(jī)不斷增大負(fù)荷提高轉(zhuǎn)速時(shí)壓控閥調(diào)節(jié)活塞無(wú)法回位保持其設(shè)定工作壓力，使到潤(rùn)滑點(diǎn)油量減少、油壓降低。清洗壓控閥回裝后開(kāi)膨脹機(jī)提高轉(zhuǎn)速油壓穩(wěn)定在設(shè)定工作壓力8 bar(g)，低油壓聯(lián)鎖故障消除。

　　六、結(jié)語(yǔ)

　　本次低油壓聯(lián)鎖故障直接原因是由潤(rùn)滑油壓力控制閥調(diào)節(jié)活塞卡死引起的，間接原因是膨脹機(jī)在工廠初次油運(yùn)試機(jī)后到現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有拆開(kāi)管路和管件檢查清洗，使油泥集聚到壓控閥內(nèi)導(dǎo)致活塞卡死調(diào)節(jié)失靈。這為我們解決另一臺(tái)同型號(hào)膨脹機(jī)和其它設(shè)備出現(xiàn)類(lèi)似故障提供了經(jīng)驗(yàn)參考，也為以后新設(shè)備到現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行前進(jìn)行相關(guān)檢查提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。