螺桿壓縮機維修技術(shù)的探討【海南中央空調(diào)專修】

螺桿壓縮機在石油化工、冶金等企業(yè)中，是用于原料氣空氣動力的大型設(shè)備。在施工過程中，正確的施工程序，合理的施工機具與人員配制。精心地組織、精心地施工。掌握好機械的相互關(guān)系與各部間隙的連鎖反應(yīng)，是保質(zhì)保量完成螺桿壓縮機機組安裝的重要保證。

LG60型螺桿機組要技術(shù)參數(shù)

型號		LG60
轉(zhuǎn)子型線		SRM
轉(zhuǎn)子長徑比		1.65
軸功率		480KW
徑向與止推軸承形式		滾動軸承
軸封裝置		迷宮密封+集裝式雙端面機械密封
轉(zhuǎn)子直徑		321mm
機組功率		560KW
轉(zhuǎn)速		3000rpm
材料	殼體	HT300
	轉(zhuǎn)子	2Cr13
	同步齒輪	42Crmo

一、 螺桿壓縮機維修結(jié)構(gòu)

螺桿壓縮機具有兩個旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子（陽轉(zhuǎn)子與陰轉(zhuǎn)子）水平且平行地配置在氣缸體內(nèi)，支于進(jìn)排氣座的軸承上。在陰、陽螺桿轉(zhuǎn)子上的排氣端外側(cè)裝有止推軸承，承受由吸氣和排氣壓力差而產(chǎn)生的軸向推力。在吸氣側(cè)和排氣測的軸承與螺桿轉(zhuǎn)子之間設(shè)有軸封裝置，在軸封裝置靠近螺桿轉(zhuǎn)子側(cè)充入氮氣以防止軸承的潤滑油漏入氣缸和氣缸內(nèi)氣體向外面泄漏。

陰陽螺桿轉(zhuǎn)子在吸氣端外側(cè)均設(shè)置有同步齒輪，同步齒輪的速比與螺桿的速比相等。陰陽螺桿轉(zhuǎn)子靠軸承支撐和同步齒輪薄片的調(diào)整來保證陰陽轉(zhuǎn)字之間，轉(zhuǎn)子外圓與氣缸體之間以及轉(zhuǎn)子端面與氣缸端面之間均保持極小的間隙，工作時互不接觸，不會摩擦也不需要潤滑。為了獲得轉(zhuǎn)子之間間隙的最小值，減小熱膨脹對間隙的影響，氣缸內(nèi)噴入適量的軟化水，已控制因壓縮而升高的排氣溫度，使原本絕熱過程趨向于等溫過程，從而有效提高容積效率，從而較小功耗及降低噪音。

1. 機殼

機殼由進(jìn)氣座、氣缸體、排氣座、前蓋和后蓋等部分組成。進(jìn)氣座上設(shè)有進(jìn)氣口和軟化水接口。氣缸體、排氣座分別設(shè)有三角形徑向排氣孔口，和蝶形軸向排氣孔口，它具有最大可能的流通面積，使其排氣壓力損失最小。徑向排氣口和軸向排氣口保證排氣時氣缸壓力達(dá)到設(shè)計最佳值，并使效率趨向最佳。

2. 螺桿轉(zhuǎn)子

水平且平行安放在殼體內(nèi)的一對嚙合的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運動與殼體上的進(jìn)氣口、排氣口組成螺桿壓縮機的吸氣壓縮和排氣三個過程，在吸氣和排氣之間形成三個壓縮腔，因此壓縮機的內(nèi)壓比較大，抽吸介質(zhì)的真空度也大。

螺桿型線為SRM-D型線，外徑321mm，長徑比1.65，扭角為300度左右。螺桿轉(zhuǎn)子經(jīng)過細(xì)致和精密的加工，其齒頂和端面上制有精致的密封棱邊，螺桿與殼體之間的微小間隙就靠這些棱邊來保證。轉(zhuǎn)子經(jīng)過多次動平衡試驗，精度等級為2.5級，因此轉(zhuǎn)子在拆卸過程中必須嚴(yán)格保護(hù)。

螺桿轉(zhuǎn)子材質(zhì)為2CR13不銹鋼，可以防止介質(zhì)的腐蝕，經(jīng)過細(xì)化和調(diào)制熱處理，所以具有足夠強度和剛度。

3 同步齒輪

同步齒輪（小齒輪和大齒輪）分別安裝于壓縮機吸氣端的陽轉(zhuǎn)子和陰轉(zhuǎn)子上，以保證陰陽轉(zhuǎn)子同步運轉(zhuǎn)。齒面經(jīng)過磨齒精度等級為7級。

為了便于調(diào)整轉(zhuǎn)子之間的間隙以及反轉(zhuǎn)時型面背部不被摩擦，陰轉(zhuǎn)子的被動同步齒輪有輪轂和厚薄齒三大件組成。陰陽轉(zhuǎn)子之間的嚙合間隙及同步齒輪的側(cè)間隙就是依靠厚薄齒片來調(diào)節(jié)的。

3. 軸承

進(jìn)氣端在密封裝置與同步齒輪之間，設(shè)有徑向滾動軸承，排氣端設(shè)有止推滾動軸承和徑向止推滾動軸承。所有軸承都由油站輸送來的潤滑油冷卻潤滑。

徑向滾動軸承支撐螺桿承受徑向力，軸承間隙對螺桿間隙，螺桿外緣與殼體之間的間隙都有影響，必須嚴(yán)格控制。

止推滾動軸承中的止推塊承受壓縮機正常運轉(zhuǎn)時，由吸入和排出壓力差而產(chǎn)生的軸向推力，或則因緊急停車時，螺桿反轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的推力。

止推軸承軸向間隙，直接影響螺桿轉(zhuǎn)子端面和氣缸端面之間的間隙。當(dāng)軸承因磨損間隙增加時，可以重新調(diào)整軸承的軸向游隙，必要時調(diào)換軸承。

4. 軸封裝置

壓縮機陰陽轉(zhuǎn)子的進(jìn)端和排端都采用迷宮密封與集裝雙端面機械密封的復(fù)合密封形勢。在迷宮密封與雙端面密封之間充入氮氣作為緩沖氣，防止密封油與介質(zhì)氣體混合，進(jìn)一步提高密封效果。部分殘余的氮氣和泄漏的密封油通過污油孔回到密封油收集器。

集裝式雙端面機械密封是一種依靠彈性元件對動靜環(huán)端面密封副的預(yù)緊和介質(zhì)壓力與彈性元件壓力的壓緊而達(dá)到密封的軸向密封裝置。構(gòu)成雙端面機械密封的基本元件有：端面密封副、彈性元件、輔助密封、傳動件、防轉(zhuǎn)銷和緊固件。

該機械密封兩個端面摩擦副之間可以充滿中間液體（密封油），當(dāng)中間阻塞流體壓力大于被密封流體壓力和大氣壓時，密封用作阻塞密封。由于壓縮機潤滑油系統(tǒng)與密封油系統(tǒng)分開，有效的避免由于密封油污染導(dǎo)致潤滑油對軸承的危害，從而保護(hù)了軸承。這種集裝式密封的動換，靜環(huán)、軸套與壓蓋和輔助密封在安裝前用一軸套集裝在一起，容易保證安裝的質(zhì)量，檢查合格只要把緊螺栓即可。

二、工作原理

螺桿空壓機癿工作循環(huán)可分為吸氣過程（包括吸氣的封閉過程）、壓縮過程、排氣過程。隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，每對嚙合的齒相繼完成相同的工作循環(huán)，返里只對其中一對齒進(jìn)行研究。

1、 吸氣過程

隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，齒的一端逐漸脫離嚙合而形成了齒間容積，這個齒間容積的擴大在其內(nèi)部形成了一定的真空，而此時該齒間容積僅僅與吸氣口連通，因此氣體便在壓差作用下流入其中。在隨后的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程中，陽轉(zhuǎn)子的齒不斷地從陰轉(zhuǎn)子的齒槽中脫離出來，此時齒間容積不斷地擴大，并與吸氣孔保持聯(lián)通保持連通。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)齒間容積達(dá)到了最大值，并在此位置齒間容積與吸氣口斷開，吸氣過程結(jié)束。

吸氣過程結(jié)束的同時陰陽轉(zhuǎn)子的齒峰與機殼密封，齒槽內(nèi)的氣體被轉(zhuǎn)子齒和機殼包圍在一個封閉的空間中，即封閉過程

2、 壓縮過程

隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，齒間容積由于轉(zhuǎn)子齒的旋轉(zhuǎn)嚙合不斷減少,被密封在齒間容積中的氣體所占的體積也不斷隨之減少，導(dǎo)致氣體壓力升高，從而實現(xiàn)氣體的壓縮過程。壓縮過程可持續(xù)到齒間容積即將于排氣口連通之前。

3、 排氣過程

齒間容積與排氣口連通后即開始排氣過程，隨著齒間容積不斷的縮小，具有內(nèi)壓縮終了壓力的氣體逐漸通過排氣口被排出，返一過程持續(xù)到齒末端的齒型線完全嚙合為止，此時齒間容積內(nèi)的氣體通過排氣口被完全排除，封閉的齒間容積的體積將變?yōu)榱恪?/span>

三．排氣間隙的調(diào)整

在大修中其中關(guān)鍵技術(shù)是排氣間隙的調(diào)整，調(diào)整間隙的大小直接影響到壓縮機的工作性能。間隙過大，會降低壓縮機的工作效率，造成出氣不足，功率達(dá)不到，就會造成機器超溫而自動停機；間隙過小，即使暫時運行正常，時間一長，待軸承磨損后，也容易使轉(zhuǎn)子與機器轉(zhuǎn)子端面與排氣端蓋摩擦，損傷主機。因此調(diào)整間隙時要注意以下幾個要點

1. 在測量間隙時，要將排氣端蓋與殼體用螺栓壓緊，否則將影響測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2. 用千斤頂將螺桿頂起，定實后裝入軸承，確保軸承已到位，用軸承內(nèi)圈壓蓋壓緊后松開千斤頂

3. 在排氣端裝上百分表，使百分表探頭頂在軸端上，調(diào)整百分表指針到零位，頂起千斤頂，直到百分表度數(shù)不再增加為止，此時讀數(shù)應(yīng)在 0.05~0.08 范圍內(nèi)如果不在范圍內(nèi)需卸下重新調(diào)整墊片，直到符合為止

4.  測量裝入軸承后，軸承內(nèi)圈（排氣端）的端面跳動量，裝上百分表，將百分表探頭頂在軸承內(nèi)圈上，用手轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子一圈，視百分表指針的擺動量，此數(shù)值應(yīng)在 0.01mm 內(nèi)，否則應(yīng)檢查軸承外圈是否到位或軸承、軸承座圈內(nèi)是否有雜質(zhì)。

5. 裝上軸承壓蓋，并擰緊壓蓋螺栓，裝上百分表，將百分表探頭頂在軸承內(nèi)圈壓蓋上，頂起千斤頂，檢測軸承的游隙，此游隙應(yīng)在 0.015~0.03mm 范圍內(nèi)，如果不在此范圍內(nèi)，可調(diào)整軸承壓蓋上的鋼片厚度，直到符合為止

四：同步齒輪的調(diào)節(jié)

同步齒輪——同步齒輪分別裝在陽，陰轉(zhuǎn)子進(jìn)氣端軸頸上，當(dāng)陽轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時帶動陰轉(zhuǎn)子，以保證陽，陰轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)時的同步性。雖然陽，陰轉(zhuǎn)子間的間隙較小，但受同步齒輪的控制與保障，陽陰轉(zhuǎn)子間永遠(yuǎn)是無磨擦運行。如圖5-2-7-C，所示。

另外同步齒輪的加工精度比較高，又有調(diào)節(jié)齒片的控制，轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)時，足以保證傳動的正確性。為了便于調(diào)整陽，陰轉(zhuǎn)子之間的上下間隙，陰轉(zhuǎn)子上的從動同步齒輪由輪轱和齒輪片組成，（齒輪片組又分為兩片，厚片為同步齒輪受力齒片，另一薄片為調(diào)節(jié)齒片），

設(shè)計兩片齒輪的錯位組合，主要是為了防止機組瞬間起動時齒片斜向推力、機組振動、機組緊急仃車、止回閥失靈、系統(tǒng)壓力回流、導(dǎo)致陰陽轉(zhuǎn)子返轉(zhuǎn)時、起到保護(hù)作用，使陰陽轉(zhuǎn)子不會相互碰撞損壞，

同步齒輪的調(diào)節(jié)，復(fù)測陰陽轉(zhuǎn)子上下間隙達(dá)不到理想數(shù)據(jù)時，應(yīng)松開陰轉(zhuǎn)子同步齒上的調(diào)節(jié)大齒片，撥出對稱穩(wěn)釘，從新對同步齒輪進(jìn)行調(diào)節(jié)， 轉(zhuǎn)子間隙合格后（必須在主推受力狀態(tài)下進(jìn)行），緊固調(diào)節(jié)大齒片，再次復(fù)查陰陽轉(zhuǎn)子上下間隙，直到合格，從新鉸孔配對稱穩(wěn)釘，同時檢查同步齒輪小齒片與陽轉(zhuǎn)子同步齒的咬合間隙，應(yīng)控制在0，04㎜～0，06㎜，檢查時，大齒輪必須處于咬合工作狀態(tài)，如個別齒片間隙較小時，應(yīng)涂色研磨小齒片，盤車檢查時應(yīng)從齒輪裝配點開始，盤至樣點回零點為止。如不超過技術(shù)文件要求，應(yīng)對錯位的穩(wěn)釘孔重新鉸孔，擴孔鉸入的穩(wěn)釘孔深度應(yīng)一致，配孔的穩(wěn)釘長度，重量也應(yīng)致，以確保螺桿轉(zhuǎn)子的動平衡與穩(wěn)定。

五  故障分析與排除

故障	故障原因	故障排除
壓縮機不能啟動	1. 電氣故障 2. 壓縮機里冷卻液過多	1檢查電路 2.盤車數(shù)轉(zhuǎn)，將冷卻液壓出機外
達(dá)不到額定氣量	1. 吸氣過濾器堵塞 2. 正常運行是進(jìn)氣閥門沒有完全打開	1. 更換或清洗濾芯 2. 完全打開進(jìn)氣閥門
達(dá)不到額定壓力	1. 氣路系統(tǒng)管網(wǎng)中不工作閥未關(guān)，管道漏氣 2. 氣量調(diào)節(jié)的壓力控制器3下限跳得過低 3. 進(jìn)氣壓力過低	1. 關(guān)閉不工作閥門堵漏 2. 調(diào)節(jié)壓力控制器下限壓力 3. 檢查進(jìn)氣管道上閥門開啟情況，必要時可打開回路旁通閥
壓縮機排溫過高	1. 噴液量不足 2. 排氣壓力超過額定壓力 3. 吸氣溫度升高引起排氣溫度升高 4. 吸氣溫度過低，進(jìn)氣口處結(jié)冰引起堵塞造成真空過大，使排溫過高 5. 吸氣壓力過低，外壓比升高引起排溫升高 6. 正常情況下，噴液溫度過高排氣溫度升高	1. 調(diào)大噴液量 2. 調(diào)整排氣壓力 3. 調(diào)整工藝系統(tǒng)， 4. 調(diào)整工藝系統(tǒng)，檢查有否堵塞 5. 檢查管線及閥門開度 6. 調(diào)整噴液溫度
電流過載	1. 電網(wǎng)電壓過低 2. 排氣壓力超過額定壓力	1. 檢查電網(wǎng)供電線路，排除異常故障 2. 調(diào)整排氣壓力
壓縮機排壓過高	1. 閥門操作不恰當(dāng) 2. 壓力控制器調(diào)整不當(dāng)	1. 調(diào)節(jié)閥門位置 2. 調(diào)整排氣壓力
壓縮機異常響動	1． 轉(zhuǎn)子碰撞相接處 2． 軸承咬死損壞 3． 連接件松動 4． 機內(nèi)進(jìn)入異物	壓縮機停車后檢查修理
螺桿咬死	1. 安裝不當(dāng)，使機組變形 2. 運行后管道外力使機身變形	檢查安裝質(zhì)量
氣缸燒損	氣缸內(nèi)吸入硬質(zhì)異物	檢查工藝管線
軸承溫度過高	1. 供油溫度過高 2. 配油器中油量分配不合理 3. 停車反轉(zhuǎn)、油變質(zhì)、進(jìn)入異物等引起軸承失效	1. 檢查油路系統(tǒng) 2. 調(diào)整配油器各閥門 3. 拆卸并檢查
除上述故障需處理外，一旦機組發(fā)生異常情況，亦需緊急停車，以避免事故擴大