螺桿壓縮機(jī)螺桿故障分析

任建平，顧長(zhǎng)偉

1.蘭州石化礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部運(yùn)行管理部；2.蘭州石化礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部安全環(huán)保部，甘肅 蘭州 730060

螺桿壓縮機(jī)螺桿故障分析

任建平1，顧長(zhǎng)偉2

1.蘭州石化礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部運(yùn)行管理部；2.蘭州石化礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部安全環(huán)保部，甘肅 蘭州 730060

螺桿壓縮機(jī) | 螺桿 | 頻譜

通過(guò)捕捉螺桿嚙合有效故障頻譜，分析產(chǎn)生故障的機(jī)理，預(yù)防大型設(shè)備故障的發(fā)生。

圖1 雙螺桿壓縮機(jī)氣體流動(dòng)方向

某裝置瓦斯回收2#螺桿式壓縮機(jī)是將系統(tǒng)多余瓦斯回收的關(guān)鍵設(shè)備，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，瓦斯泄漏會(huì)造成環(huán)境污染。

一、設(shè)備基本概況及工作原理

型號(hào)：LYZ60/0.8，介質(zhì)：瓦斯混合氣，流量：1 800m3/h，溫度：0～100℃ ，轉(zhuǎn)速：2 975r/min，功率：426.4kW，入口壓力：0.02MPa，出口壓力：1.62MPa。該設(shè)備工作原理：螺桿壓縮機(jī)分進(jìn)氣，壓縮和排氣三個(gè)過(guò)程。

二、監(jiān)測(cè)振動(dòng)值及頻譜分析

2013年12月16日該設(shè)備機(jī)體部分振動(dòng)值偏大，為此對(duì)其進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如下（振動(dòng)值mm/s）。

壓縮機(jī)陽(yáng)螺桿傳動(dòng)側(cè)H：7.35，V：8.6，A：4.4，Peakvue：9.6g。

壓縮機(jī)陽(yáng)螺桿自由側(cè)H：5.60，V：16.17，A：4.9，Peakvue：6.5g。

壓縮機(jī)陰螺桿自由側(cè)H：5.09，V：10.41，A：4.2，Peakvue：16.31g。

從監(jiān)測(cè)頻譜來(lái)看，壓縮機(jī)主要振動(dòng)頻率為螺桿嚙合頻率及其諧波，外帶陰陽(yáng)螺桿轉(zhuǎn)速邊帶，螺桿嚙合頻率突出。

三、導(dǎo)致螺桿嚙合頻率偏大的原因

為了驗(yàn)證這一推斷，對(duì)壓縮機(jī)氣流進(jìn)行進(jìn)一步分析，螺桿壓縮機(jī)內(nèi)氣體流動(dòng)方向如圖1所示，螺桿壓縮機(jī)具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(陽(yáng)轉(zhuǎn)子與陰轉(zhuǎn)子)水平且平行地配置在汽缸體內(nèi)，支于進(jìn)排氣座的軸承上。在陰、陽(yáng)螺桿轉(zhuǎn)子上的排氣端外側(cè)裝有止推軸承。在吸入側(cè)和排出側(cè)的軸承與螺桿轉(zhuǎn)子之間設(shè)有軸封裝置，在軸封裝置靠近螺桿轉(zhuǎn)子端充入氮?dú)庖苑乐馆S承的潤(rùn)滑油漏入汽缸和汽缸內(nèi)氣體向外泄 漏。

陰、陽(yáng)螺桿轉(zhuǎn)子在吸氣端外側(cè)均設(shè)置有同步齒輪，來(lái)保證陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子外圓與汽缸體之間以及轉(zhuǎn)子端面與汽缸端面之間均保持極小的間隙，工作時(shí)不會(huì)摩擦也不需要潤(rùn)滑。為了獲得轉(zhuǎn)子之間的間隙最小值，汽缸內(nèi)腔噴入適量的凝縮油以控制排氣溫度，從而減少功耗及降低噪聲。如果螺桿嚙合間隙過(guò)大，功耗就增加，噪聲增大，設(shè)備振動(dòng)隨之增大，由此可以得出該故障是由于螺桿嚙合間隙過(guò)大所致。

四、解決措施

設(shè)備拆解后發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)子軸頸圓柱度0.05mm（超標(biāo)），陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子間隙0.60mm（超標(biāo)），用千分尺檢查轉(zhuǎn)子同步齒輪孔與軸的過(guò)盈量0.04（超標(biāo)），用著色法檢查軸瓦接觸面60%（超標(biāo)），徑向間隙0.20 mm（正常），將轉(zhuǎn)子軸頸堆焊，車制后重新檢測(cè)軸頸圓柱度0.01 mm，更換同步齒輪。各部件重新開始組裝，調(diào)整陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸向間隙及嚙合間隙，分出吸氣端、中端及排氣端用塞尺測(cè)量陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的嚙合間隙，上下間隙要分布均勻，它們之和0.50～0.55 mm，調(diào)整薄齒輪間隙0.05～0.07 mm，達(dá)到要求后，重新打緊銷釘并鎖緊螺母，吊裝汽缸上蓋，端面要清潔，中分面上涂上耐油密封膠，緊固螺母，然后找正，找正完后，開機(jī)30min，再停機(jī)復(fù)查找正，合格后交付使用。帶負(fù)荷運(yùn)行，檢查后螺桿嚙合頻率明顯降低，設(shè)備趨于平穩(wěn)。

中圖分類號(hào)：TH45

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-0711（2014）06-0063-01

收稿日期：（2014-03-27）