螺桿壓縮機螺桿故障分析

任建平，顧長偉

1.蘭州石化礦區服務事業部運行管理部；2.蘭州石化礦區服務事業部安全環保部，甘肅 蘭州 730060

螺桿壓縮機螺桿故障分析

任建平1，顧長偉2

1.蘭州石化礦區服務事業部運行管理部；2.蘭州石化礦區服務事業部安全環保部，甘肅 蘭州 730060

螺桿壓縮機 | 螺桿 | 頻譜

通過捕捉螺桿嚙合有效故障頻譜，分析產生故障的機理，預防大型設備故障的發生。

圖1 雙螺桿壓縮機氣體流動方向

某裝置瓦斯回收2#螺桿式壓縮機是將系統多余瓦斯回收的關鍵設備，一旦設備出現故障，瓦斯泄漏會造成環境污染。

一、設備基本概況及工作原理

型號：LYZ60/0.8，介質：瓦斯混合氣，流量：1 800m3/h，溫度：0～100℃ ，轉速：2 975r/min，功率：426.4kW，入口壓力：0.02MPa，出口壓力：1.62MPa。該設備工作原理：螺桿壓縮機分進氣，壓縮和排氣三個過程。

二、監測振動值及頻譜分析

2013年12月16日該設備機體部分振動值偏大，為此對其進行了現場監測，監測數據如下（振動值mm/s）。

壓縮機陽螺桿傳動側H：7.35，V：8.6，A：4.4，Peakvue：9.6g。

壓縮機陽螺桿自由側H：5.60，V：16.17，A：4.9，Peakvue：6.5g。

壓縮機陰螺桿自由側H：5.09，V：10.41，A：4.2，Peakvue：16.31g。

從監測頻譜來看，壓縮機主要振動頻率為螺桿嚙合頻率及其諧波，外帶陰陽螺桿轉速邊帶，螺桿嚙合頻率突出。

三、導致螺桿嚙合頻率偏大的原因

為了驗證這一推斷，對壓縮機氣流進行進一步分析，螺桿壓縮機內氣體流動方向如圖1所示，螺桿壓縮機具有兩個旋轉轉子(陽轉子與陰轉子)水平且平行地配置在汽缸體內，支于進排氣座的軸承上。在陰、陽螺桿轉子上的排氣端外側裝有止推軸承。在吸入側和排出側的軸承與螺桿轉子之間設有軸封裝置，在軸封裝置靠近螺桿轉子端充入氮氣以防止軸承的潤滑油漏入汽缸和汽缸內氣體向外泄 漏。

陰、陽螺桿轉子在吸氣端外側均設置有同步齒輪，來保證陰、陽轉子之間、轉子外圓與汽缸體之間以及轉子端面與汽缸端面之間均保持極小的間隙，工作時不會摩擦也不需要潤滑。為了獲得轉子之間的間隙最小值，汽缸內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大，功耗就增加，噪聲增大，設備振動隨之增大，由此可以得出該故障是由于螺桿嚙合間隙過大所致。

四、解決措施

設備拆解后發現，轉子軸頸圓柱度0.05mm（超標），陰陽轉子間隙0.60mm（超標），用千分尺檢查轉子同步齒輪孔與軸的過盈量0.04（超標），用著色法檢查軸瓦接觸面60%（超標），徑向間隙0.20 mm（正常），將轉子軸頸堆焊，車制后重新檢測軸頸圓柱度0.01 mm，更換同步齒輪。各部件重新開始組裝，調整陰陽轉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量陰陽轉子的嚙合間隙，上下間隙要分布均勻，它們之和0.50～0.55 mm，調整薄齒輪間隙0.05～0.07 mm，達到要求后，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30min，再停機復查找正，合格后交付使用。帶負荷運行，檢查后螺桿嚙合頻率明顯降低，設備趨于平穩。

中圖分類號：TH45

文獻標識碼：B

文章編號：1671-0711（2014）06-0063-01

收稿日期：（2014-03-27）