螺桿壓縮機(jī)維修技術(shù)的探討

　　螺桿壓縮機(jī)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(jī)具與人員配制。精心地組織、精心地施工。掌握好機(jī)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(jī)機(jī)組安裝的重要保證。

　　LG60型螺桿機(jī)組要技術(shù)參數(shù)

　　一、 螺桿壓縮機(jī)維修結(jié)構(gòu)

　　螺桿壓縮機(jī)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?dú)庖苑乐馆S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(jī)殼

　　機(jī)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(yùn)動與殼體上的進(jìn)氣口、排氣口組成螺桿壓縮機(jī)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(jī)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(qiáng)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(jī)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(yùn)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(jī)正常運(yùn)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(jī)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(jī)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?dú)庾鳛榫彌_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?dú)夂托孤┑拿芊庥屯ㄟ^污油孔回到密封油收集器。

　　集裝式雙端面機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(kuò)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(kuò)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(jī)殼密封，齒槽內(nèi)的氣體被轉(zhuǎn)子齒和機(jī)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?/p>

　　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(jī)的工作性能。間隙過大，會降低壓縮機(jī)的工作效率，造成出氣不足，功率達(dá)不到，就會造成機(jī)器超溫而自動停機(jī);間隙過小，即使暫時運(yùn)行正常，時間一長，待軸承磨損后，也容易使轉(zhuǎn)子與機(jī)器轉(zhuǎn)子端面與排氣端蓋摩擦，損傷主機(jī)。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(yùn)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(yùn)行。

　　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(jī)組瞬間起動時齒片斜向推力、機(jī)組振動、機(jī)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(kuò)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

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