ABB TPS 48 增压器的维保说明


ABB TPS 48E 增压器是近年 ABB公司开发的并成功匹配在 WARTSILA 4L20 副机上的增压器新系列产品。
正常工作区域增压比为 4.3-4.7 (πc), 涡轮效率( ηtc )可达65%以上,空气流量 0.9-1.6 立方米 / 秒,在副机 110%负荷 时的最高转速可达nMmax=1046转/秒(62760rpm),最高工作温度(透平前) tMmax=650℃,在副机全负荷时转速可达 nBmax=993转/ 秒(59580rpm), 最高允许工作温度(透平前) tBmax=620℃,该增压器轴承润滑和冷却使用副机系统油,要求使用的滑油滤器 <34um,工作时要求滑油压力在2-4.5bar 之间,启动时至少有0.3bar 的滑油压力(即预润滑压力),废气涡轮和压气叶轮均可水洗。

虽然该设备体积小,重量轻,部件数量少,拆检时不脱开排烟管就可拆出转子、轴承、喷嘴环等,但其维护保养要求较高,稍有不慎,就很容易造成转子和压气叶轮损坏,以下是几例损坏事故,大家可以了解一下。


损坏事例一:
某轮副机总运转时间 18269 小时。
损坏部件:转子和压气叶轮报废。
记录检查:从船上现有记录查知,该副机 1998 年 12月 16 日,运转 429 小时, 解体。
1999年 6 月 22 日,运转 2267 小时,解体,更新 21002PISTON RING。
2000年 12 月 16 日,运转 10216小时,解体,更新 21002PISTON RING。
2001 年 9 月 27 日,运转 13183小时,解体,更新 21002PISTON RING。
2003 年 1 月 15 日,运转 18269小时,解体。
(02 年无记录,仅为滤网清洗)
原因分析:
因超长时间未解体转子总成和未更换 PISTON RING(备件号 21002),在该部件过度磨损情况下,油气封作用失效,轴承滑油脏污,轴承磨损,间隙增大,轴向窜动,致转子环槽磨损,压气叶轮碰壳磨坏,转子报废。
损坏事例二:
某轮副机运转中增压器转速波动值达 300-500rpm,主管人员在拆检增压器 时发现压气叶轮松开困难,用加长杆用力拆未能拆下反而损坏压气叶轮内六角孔,后安排专业厂家修理,解体后,发现推力环表面与轴的凸肩有转动摩擦痕迹,同时推力环与轴间也有转动摩擦,轴上有磨损现象。
损坏部件:
转子和压气叶轮报废。
原因分析:
A、上次解体轴承后装配时轴承上紧度不够或单边上紧,造成松动,透平轴在运转中轴向窜动,使透平轴向和径向间隙增大,透平工作时转速波动。
B、压气叶轮上紧前未清洁干净叶轮和转子轴上螺纹,致硬质垃圾在装配时嵌入,引起拆装困难,用力过度损坏部件。
损坏事例三:
某轮进行增压器拆检常规保养,解体后将压气叶轮彻夜泡在化学清洗剂中清洗,致叶轮严重腐蚀,造成压气叶轮报废。
损坏事例四:
某轮进行增压器拆检常规保养,在装复副机过程中因 V 形卡箍不能装复,拟再将增压器拆下重装,敲击增压器, 用力过度失准敲坏压气叶轮损坏一片,主管人员手工挫去损坏叶轮对称部分后装复试车,因叶轮动平衡已失去,手工挫去损坏叶轮对称部分不能恢复动平衡,造成透平转子在运行中产生强烈震动,造成一台增压器转子(含压气叶轮)报废。


1、平时要求注意在不同副机负荷下检查并记录透平转速、滑油压力、增压压力和透平前温度,在停机前应让副机空车运转一段 5-10分钟时间以降低轴承温度。
2、运转中可以对压气端和涡轮端进行水冲洗,其具体方法如下表:

ABB TPS48增压器透平/压气叶轮水冲洗方法
3、透平的解体周期说明书推荐为 8000-12000小时,但根据目前设备实际运行情况,一般运转3000小时副机排烟温度明显上升,应解体透平,清洁压气和透平叶轮。
每二个拆检周期应测量转子间隙(轴向 A和径向 B见附图),解体轴承,清洁压气和透平叶轮,检查喷嘴环、涡壳腐蚀情况和是否有裂纹。
4、拆装前的备件应根据需要订购备妥


5、推荐的解体步骤:
A、副机处于停机状态,停滑油予润滑油泵。
B、松开压气端进机接头的四只螺丝。
C、移开透平端排烟管上的保护架。
D、拆下冲洗管及测速探头。
E、松开并移走——
BEARING BRACKET 42001上的两只固定螺丝。
松开并移走——
透平端与排烟管接头 V-CLAMP 52410。
F、用葫芦或其他起吊工具吊起透平增压器本体略离机座。
G、用专用螺丝(可自行做2只)一头顶住透平本体,另一头顶住排烟总管 (若感到接触面积小,可按形状做 2块板,以加强接触面积),均匀上紧 2只螺丝,整只透平增压器将很容易顶出。
(注意:在顶出过程中,压气端须站一个人并拉住,以防增压器顶出后由于腾空、转动而碰坏透平叶轮)
H、用起吊工具将透平增压器本体吊放至花铁板上。
I、清洁结碳,用铜棒均匀敲击喷咀环,即可取出喷咀环。
J、松开V-CLAMP 72030 / 72020,可拆下透平叶轮本体及压气端消音器。
K、透平叶轮可用 Acc-9或8112短时浸泡后清洗干净,但压气叶轮用湿布即可擦净, 特别注意每次必须清通21002密封活塞令对应下方涡壳滑油漏油孔。
以上拆检方法有以下好处:
①V-CLAMP 不容易损坏,若在机器上一节节拆,由于空间小,V-CLAMP 不易取出和装入,难免要用工具敲击,引起损坏。
②用螺丝均匀顶出,可避免用铜榔头 /铜棒敲击或螺丝刀撬涡壳平面引起的本体损坏,严重的造成叶轮碰壁损伤。
③可节省拆卸的时间。
在安装时也建议在花铁板上组装好,但V-CLAMP 72030 / 72020 可不必 上紧,可根据安装情况转动至合适位置,待吊装到机器上上紧。
6、转子总成的解体和装配
A、松开压气端涡壳与本体间的锁环,拆下压气涡壳,将本体放在台架上固 定呈水平方向,测量轴向间隙 A和径向间隙 B并记录,用力矩扳手松出压气叶轮,这样不致因用力过猛,损坏内六角孔。
B、退出透平转子轴,松开螺丝,拆下密封令PISTON RING 32108和轴承密封环压盖 32221,取出轴承密封环 32109。
C、拧下轴承固定螺丝 42002,旋入止顶螺孔,顶出轴承整体。
按轴承法兰 32110,辅轴承,推力轴承,推力环,轴承法兰 32112顺序放妥。
D、松开定位螺丝 32113,拆出布司 32101及轴承套(辅轴承),推力轴承,推力环,松开定位螺丝 32114和卡簧,拆出另一只布司。
检查布司表面有无裂纹和划痕,表面磨损情况,确认可否再用;
推力环如发现有槽,翻转 180度后可 以继续使用。
E、吊出轴承座及隔墙。
F、拆出密封活塞令 21002,活塞令环槽最大允许磨损深度 0.5毫米(装配时活塞令槽 C点朝向压气端)。
G、装配时与拆出步骤相反,将轴承座水平方向固定,先将 32112轴承法兰装入并尽量到位,推力环及推力轴承按序装入并注意位置准确,装入轴承套(辅轴承32111)。
H、将透平转子密封令槽涂抹高温牛油,装妥密封活塞令,扣住搭口,缓缓将透平轴推入轴承座内,并尽量推到底,然后用“专用的套筒扳手”(90380) 上紧,在上紧时要边上紧边转动透平叶轮(这样可避免折断密封活塞令),将轴承等部件压紧(密封令也自动拉到位)。
松出扳手,再将外部轴承法兰装入, 上紧螺丝。
I、装复轴承盖和压气叶轮。
J、测量轴向间隙 A和径向间隙B并记录,与解体前的记录数据进行比较。
需注意的是:
在装配中应用力得当,否则容易引起透平端密封活塞令折断;
在安装轴承时最好复印一张轴承结构图进行对照,轴承法兰上的定位销一定要与推力轴承 32106上的孔对准,若上紧螺丝 42002还没到位就感到很紧,就有可能定位销没对好,须重新装配,正常装配到位的情况下,可很轻松旋到位。
装妥后用手转动叶轮,以判断轴向间隙是否正确。
7、涡轮增压器运转部件的更换运动部件的使用寿命主要取决于转子的转速、柴油机的负荷变化特征、空气进 气温度和废气排气温度等参数,更换周期可参照增压器上的铭牌进行。


需补充的是轴承的磨损与滑油的脏污有很大关系,轴承是否可用有二个依据:
A、检查推力轴承推力面上的磨损 角度а是否超过角度记号。
B、间隙是否超极限(轴 向 A最小 0.08mm,最大 0.16mm和径向 B最小 0.5mm 最大 0.99mm)。(见附图)


8、装复时应严格按下表的部件上紧力矩安装,否则极易造成损坏。
各部件上紧力矩一览表

综上所述,该增压器的损坏均为保养不周和拆装过程中的人为损坏,为此应根据增压器的实际运转情况制定维修保养计划,及时更新磨损件;
贯彻科学的拆装方法;
拆装时加强有关人员的责任心(如主管轮机员和轮机长应亲自在现场监督)对防止类似损坏故障再次发生具有实际意义。

END
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