尤圣斌 余敏 王李勇

摘要：曲轴是发动机、往复压缩机中的关键运动部件。往复压缩机是石油石化行业最重要的生产设备之一。曲轴是往复压缩机中动力传递的重要零件，长期工作在扭转、拉压等交变应力的作用下。裂纹是曲轴发生故障的最危险、最频繁的故障之一。由于曲轴工作在密闭的箱体之中，出现裂纹的曲轴早期状态变化不明显，曲轴裂纹很难被发现。这给往复压缩机安全运行埋下了安全隐患。本文就往复压缩机曲轴断裂失效展开探讨。

关键词：压缩机;曲轴;疲劳断裂;过载

引言

某石化公司一台往复压缩机在运行时突然振动连锁停机，停机后盘车不动，拆检发现电机侧曲轴拐断裂、连杆大头瓦损毁。该往复压缩机为2列立式压缩机，电机功率为185kW，转速为750r/min，曲轴材料为40Cr锻件，整体调质处理，表面高频淬火处理。该曲轴总服役时间不足35个月，远远低于设计寿命。

1开裂原因分析

曲轴在运行时可能会出现多次曲柄销开裂，并且两侧大头瓦出现短时间的疲劳失效问题，电动机在运行过程中出现一些异常声音，我们可以对压缩机在整个制造，设计，维护等过程进行分析。首先采用300mm直径的曲轴时其连杆大头瓦会在短时间内出现疲劳损伤，并且在电动机运行时产生异常声音和较大的振动，经过5500h的运行时间之后存在曲柄销开裂问题，而在使用直径为280mm的曲轴时，在运行13000h时没有出现任何开裂问题，而且整个电动机在运行中正常，未发生异常声音，大头轴承寿命相对之前有所延长，在振动中产生的噪音较小。……