进口螺杆压缩机齿轮箱BGB—1101国产化改进

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【摘 要】基于压缩机齿轮箱运行与噪声和振动异常检测，对箱体检测及齿轮箱齿轮强度校核，作为技术改造可行性分析的内容之一。国产化扩替代试验结果表明，齿轮箱重新改造设计中，一是改进齿轮箱箱体制造工艺，二是对齿轮箱齿轮安装形式进行调整，从而实现增速箱的改造目标。

【关键词】螺杆压缩机；齿轮箱；国产化；改进

1.压缩机齿轮箱异常状况

中国石化上海石油化工股份有限公司上海石化烯烃事业部所使用的bgb-1101齿轮箱，2002年从英国某公司引进，该进口产品是压缩机上的核心部件，其结构特点为单级齿轮传动、焊接式箱体和转速高。

在2002-2006年使用中，该压缩机齿轮箱并未发现异常状况，然而在2007年日常维护检测过程中，发现齿轮箱振动有快速上升趋势，箱体4轴承部位各方向振动速度均超过4mm/s，最大处振动振速>9.46mm/s。齿轮箱运行噪音超标>95dB的非正常工作状况。

随后经停车开箱检测发现，齿轮副齿宽方向接触偏载，接触区仅为齿宽方向的50%，啮合间隙在齿宽方面分别为0.29、0.31和0.32mm，靠近偏载方向齿轮啮合线有点蚀现象产生；对箱体检测，齿轮箱高速级与低速级轴承孔中心线之间交叉度约为0.12mm，平行度约为0.08mm；齿轮箱轴承采用厚度10mm的薄壁轴瓦，齿轮轴与轴瓦接触面有磨损，仅为正常接触面积20%。在测量小齿轮推力面及轴瓦推力面数值比较后发现，小齿轮轴A处的轴向止推间隙为0.60mm，此处推力轴承间隙超差。

2.相关技术数据分析

经检测后对各种数据进行分析：齿轮箱箱体为焊接箱体。在制造加工过程中，箱体的时效工艺及时间不足，带来在后期使用中箱体出现应力释放，箱体变形。箱体高速级与低速级轴承孔中心线平行度及交叉度数值超差，引起轴瓦变形，带来齿轮啮合出现偏载及轴颈啮合出现磨损，最终产生振动及噪音异常；箱体变形致使齿轮轴颈与轴瓦啮合不正确，致使小齿轮止推盘轴向磨损，齿轮轴向推力间隙超差，超出正常使用范围。通过以上分析，需要对齿轮箱进行总体设计改造，才可解决齿轮箱整体运转的问题。

3.相关研究与设计

3.1 齿轮副齿计算

3.1.2 齿轮弯曲强度核算

3.2 齿轮装配形式

3.3 齿轮箱国产化设计改造

二是结合现场安装空间，在位置允许的情况下确定齿轮箱中心距不变，重新加工箱体，改进了齿轮箱箱体制造工艺，设计改变使用15mm厚度的轴瓦，并对齿轮箱齿轮安装形式进行调整，进行国产化扩替代设计及加工，该改造方案目前已设计加工完成并已使用，且通过了最终用户单位的评审认可。

4.结语

对于进口设备的国产化改造设计，首先应对原产品进行充分、仔细的分析和校核计算。再有针对性的提出改造设计思想，然后再依据此设计思想制定设计方案。使改造设计工作能够具有针对性的解决问题。

参考文献：

[1]全国齿轮标准化技术委员会.GB/T 10095-2008圆柱齿轮精度制[S].北京：中国标准出版社，2009.

[2]全国齿轮标准化技术委员会.GB/T3480-1997渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法[S].北京：中国标准出版社，1998.

[3]成大先.机械设计手册（4版）[M].北京：化学工业出版社，2002.

[4]郁明山.齿轮手册上册（2版）[M].北京：机械工业出版社，2003.

作者简介：

沈国峰（1972—），男，大学本科，工程师，现供职于中国石化上海石油化工股份有限公司设备动力部，从事动设备运行管理工作。

王琦（1980—），男，大学本科，工程师，现供职于郑州机械研究所，研究方向：齿轮传动方向。