螺桿壓縮機(jī)維修方法的探討

呂雨露

摘 要：本文通過(guò)對(duì)螺桿壓縮機(jī)組織結(jié)構(gòu)、運(yùn)行原理的深入了解，來(lái)分析其在維修過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的一些故障，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討螺桿壓縮機(jī)的維修方法，從而使螺桿壓縮機(jī)在維修方法上能有一套自身完整理論體系，進(jìn)而也為我國(guó)石化企業(yè)在機(jī)械設(shè)備的管理上提供一些參考。

關(guān)鍵詞：螺桿壓縮機(jī);運(yùn)行原理;維修方法

前言：螺桿壓縮機(jī)最早出現(xiàn)于20世界30年代，是由瑞典的皇家工學(xué)院教授里斯曼發(fā)明的，所以其一開(kāi)始盛行于歐洲，直到20世紀(jì)70年代才開(kāi)始在我國(guó)發(fā)展起來(lái)[1]。雖然在此之前，螺桿壓縮機(jī)已經(jīng)歷經(jīng)了幾十年的發(fā)展，但是其在技術(shù)等方面依然還處于探索階段，所以不管是其的運(yùn)行原理，還是相關(guān)的維修方法，都還比較缺乏理論上的支持以及實(shí)踐上的經(jīng)驗(yàn)[2]。并且在當(dāng)時(shí)，新中國(guó)才成立不久，很多歐洲資本主義國(guó)家對(duì)中國(guó)都還很不友好，所以他們對(duì)我國(guó)在螺桿壓縮機(jī)工作原理、技術(shù)等方面都進(jìn)行了嚴(yán)格的保密，這也就阻礙了我國(guó)最初在螺桿壓縮機(jī)方面的發(fā)展[3]。因此，深入研究螺桿壓縮機(jī)檢修技術(shù)，不僅可以推動(dòng)我國(guó)機(jī)械化水平的提高，還更有利于我國(guó)擺脫其他國(guó)家的技術(shù)控制，從而促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全發(fā)展。

1 螺桿壓縮機(jī)的特點(diǎn)

螺桿壓縮機(jī)與以往傳統(tǒng)式的活塞壓縮機(jī)有著很大的不同，具體體現(xiàn)是：螺桿壓縮機(jī)的整個(gè)工作過(guò)程主要是三個(gè)環(huán)節(jié)，吸氣、壓縮和排氣，因?yàn)槠錄](méi)有活塞壓縮機(jī)的排氣裝置和往復(fù)移動(dòng)零件，使得它要比活塞壓縮機(jī)的震動(dòng)頻率要低很多，同時(shí)也沒(méi)有那么大的噪音，再加上自身組織結(jié)構(gòu)更完整，所以其在投入使用中也更可靠。也正是因?yàn)槁輻U壓縮機(jī)有著這么多的優(yōu)點(diǎn)，使得其已經(jīng)取代傳統(tǒng)式的活塞壓縮機(jī)開(kāi)始被廣泛應(yīng)用于石油、石化行業(yè)之中。

2.螺桿壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行原理

2.1螺桿壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

螺桿壓縮機(jī)的樣式是非常多的，一般最常見(jiàn)的就是干式壓縮的雙螺桿壓縮機(jī)。干式雙螺桿壓縮機(jī)的主要是以有機(jī)殼、陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子、同步齒輪、軸承等部件組成的，有時(shí)為了使其能擁有更高的轉(zhuǎn)速，常常將增速齒輪安裝在壓縮機(jī)的內(nèi)部。并且其在運(yùn)行過(guò)程中，由于連接了陽(yáng)轉(zhuǎn)子與原動(dòng)機(jī)使其與齒輪達(dá)到同步，這樣一來(lái)陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒間和兩螺桿的齒與機(jī)殼之間就可以始終保持一定的間隙，從而使得兩者之間不會(huì)產(chǎn)生摩擦。

2.2螺桿壓縮機(jī)的運(yùn)行原理

螺桿壓縮機(jī)在投入使用時(shí)，首先是通過(guò)一對(duì)平行放置的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的不停轉(zhuǎn)動(dòng)，以及將陽(yáng)轉(zhuǎn)子插入到陰轉(zhuǎn)子齒槽后，通過(guò)移動(dòng)齒向排氣端來(lái)達(dá)到其改變?nèi)莘e的目的，而這時(shí)兩個(gè)轉(zhuǎn)子的嚙合情況會(huì)不斷發(fā)生變化，從而使螺桿壓縮機(jī)最終順利完成吸氣、壓縮、排氣的過(guò)程。而在整個(gè)過(guò)程中，影響螺桿壓縮機(jī)壓縮的共有三個(gè)因素，第一是轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)，包括螺桿的線(xiàn)型、扭角和導(dǎo)程;第二是壓縮機(jī)的潤(rùn)滑和降溫;包括溫度的調(diào)節(jié)和噴油量的多少;第三是間隙，包括嚙合間隙、端面間隙和齒頂間隙。從維修的角度出發(fā)，以上這三個(gè)因素，我們唯一可以進(jìn)行調(diào)整的就是間隙。

3.螺桿壓縮機(jī)的故障分析

3.1設(shè)備轉(zhuǎn)子維修后排氣量不足

如果設(shè)備轉(zhuǎn)子維修后排氣量不足，就會(huì)導(dǎo)致螺桿壓縮機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候非常容易使螺桿抱死，從而造成壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子被燒壞。而一般在維修時(shí)為了使壓縮機(jī)各方面比較均勻，就會(huì)先把轉(zhuǎn)子進(jìn)行一定程度上的打磨，從而使其轉(zhuǎn)子嚙合的間隙也變得小一些。但是雙螺桿壓縮機(jī)中泄漏間隙主要就是嚙合間隙和排氣端面間隙，再加上嚙合間隙對(duì)壓縮機(jī)性能、運(yùn)行等方面的影響要明顯高于排氣端面間隙，因此每增加 0.01mm 嚙合間隙會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)的容積效率降低 0.40%，而每增加 0.01mm 端面間隙會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)的容積效率降低 0.13%，并且在比較大的嚙合間隙之下，端面間隙的大小是不怎么影響壓縮機(jī)的性能的。由此可見(jiàn)，在其他條件不變的情況下，轉(zhuǎn)子嚙合間隙是螺桿壓縮機(jī)性能的主要影響因素， 所以一旦其轉(zhuǎn)子遭受損壞是沒(méi)有修復(fù)的可能性的。

3.2設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)潤(rùn)滑不暢導(dǎo)致轉(zhuǎn)子燒毀事故

如果設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)潤(rùn)滑不暢，那么壓縮機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的抱死，而這時(shí)潤(rùn)滑油就會(huì)從齒輪箱中噴出，并且隨著兩轉(zhuǎn)子的不斷摩擦，轉(zhuǎn)子就會(huì)被完全燒毀。在這其中陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸承也會(huì)遭到損壞，從而使陽(yáng)轉(zhuǎn)子非驅(qū)動(dòng)端一側(cè)的一個(gè)軸承防轉(zhuǎn)套脫落。而出現(xiàn)這種情況的主要原因就是軸承防轉(zhuǎn)套脫落后導(dǎo)致陽(yáng)轉(zhuǎn)子不能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得原動(dòng)機(jī)將所有扭矩都傳給了油泵，而當(dāng)泵軸承受不住壓力被扭斷的同時(shí)設(shè)備間隙值也會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致兩轉(zhuǎn)子發(fā)生碰撞。而在實(shí)際的維修中發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)在故障發(fā)生之前，仍然處于正常的工作狀態(tài)，因此這就說(shuō)明此故障是突然發(fā)生的。

從以上兩個(gè)故障中，我們可以分析出螺桿壓縮機(jī)與活塞式壓縮機(jī)是有著本質(zhì)的區(qū)別的，它本身不會(huì)遭到反復(fù)的摩擦與沖擊，并且其在實(shí)際的運(yùn)行中，做功零件之間也不存在直接的接觸，這就使得其在實(shí)際投入使用時(shí)，設(shè)備的使用時(shí)間是以軸承、軸封等部件的使用時(shí)間來(lái)確定的。但是螺桿壓縮機(jī)的組織結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊，再加上其自身轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速比較高，并對(duì)間隙要求也較為嚴(yán)格，因此其出現(xiàn)的故障都具有突發(fā)性，這也就導(dǎo)致無(wú)法通過(guò)相關(guān)的維修進(jìn)行預(yù)防，因此對(duì)壓縮機(jī)必須要采取定期的檢修。

4.螺桿壓縮機(jī)維修方法

4.1螺桿壓縮機(jī)間隙量的調(diào)整方法

間隙量是影響壓縮機(jī)效能的關(guān)鍵參數(shù)，也是維修工作的重點(diǎn)。由于齒頂間隙已由機(jī)殼確定，不需在做調(diào)整，所以只需調(diào)整以下這兩個(gè)方面。

4.1.1嚙合間隙的調(diào)整

嚙合間隙主要通過(guò)軸承和同步齒輪各自的相對(duì)位置來(lái)確定的，并且在確定好軸承的位置后，要將之前已經(jīng)定好尺寸的塞尺插進(jìn)陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的嚙合面上，然后再通過(guò)移動(dòng)同步齒輪的位置來(lái)調(diào)整嚙合間隙。并且在整個(gè)調(diào)整過(guò)程中，不是一步到位的，而是要進(jìn)行反復(fù)的移動(dòng)來(lái)確定最終的間隙。需要注意的是，雖然轉(zhuǎn)子的嚙合間隙與壓縮機(jī)的性能是負(fù)相關(guān)，但也不能一味地去縮小間隙。這是因?yàn)槿绻g隙縮小過(guò)多，就會(huì)使壓縮機(jī)在壓縮氣體的過(guò)程中，溫度也會(huì)逐漸升高，從而很容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)子由于熱效應(yīng)發(fā)生尺寸變化后而出現(xiàn)摩擦、碰撞的情況。

4.1.2端面間隙的調(diào)整

上文提到過(guò)與嚙合間隙相比，端面間隙的大小對(duì)壓縮機(jī)的性能影響并不大，但是其也會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)出現(xiàn)相關(guān)的設(shè)備故障，最常見(jiàn)也是由于溫度的不斷升高，使得轉(zhuǎn)子發(fā)生變形，所以在對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行維修時(shí)也不能忽視端面間隙。一般檢修時(shí)，可以在安裝止推軸承前將百分表打在轉(zhuǎn)子端面上，通過(guò)推拉確定總間隙量，由于壓縮機(jī)出口溫度高于入口溫度，一般需要在出口加大端面間隙，調(diào)整完畢后安裝止推軸承并用塞尺復(fù)核。

5.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，螺桿壓縮機(jī)主要維修方法就是螺桿壓縮機(jī)間隙量的調(diào)整方法，通過(guò)對(duì)嚙合間隙和端面間隙的調(diào)整，從而使壓縮機(jī)更好地避免在運(yùn)行中出現(xiàn)的相關(guān)故障，進(jìn)而提高整個(gè)工作的質(zhì)量與效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊磊.螺桿式空氣壓縮機(jī)常見(jiàn)故障分析與維護(hù)技術(shù)[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2013（7）：133—135.

[2]譚志華.螺桿式空氣壓縮機(jī)常見(jiàn)故障及排除方法[J].上海鐵道科技，2011（2）：47-49.

[3]李云瑞 .螺桿式壓縮機(jī)組檢修實(shí)踐[J].純堿工業(yè) ，2011（5）：36-37

（廣西銀億新材料有限公司，廣西玉林 537624）