螺桿壓縮機維修方法的探討

呂雨露

摘 要：本文通過對螺桿壓縮機組織結構、運行原理的深入了解，來分析其在維修過程中經常出現的一些故障，并在此基礎上，進一步探討螺桿壓縮機的維修方法，從而使螺桿壓縮機在維修方法上能有一套自身完整理論體系，進而也為我國石化企業在機械設備的管理上提供一些參考。

關鍵詞：螺桿壓縮機;運行原理;維修方法

前言：螺桿壓縮機最早出現于20世界30年代，是由瑞典的皇家工學院教授里斯曼發明的，所以其一開始盛行于歐洲，直到20世紀70年代才開始在我國發展起來[1]。雖然在此之前，螺桿壓縮機已經歷經了幾十年的發展，但是其在技術等方面依然還處于探索階段，所以不管是其的運行原理，還是相關的維修方法，都還比較缺乏理論上的支持以及實踐上的經驗[2]。并且在當時，新中國才成立不久，很多歐洲資本主義國家對中國都還很不友好，所以他們對我國在螺桿壓縮機工作原理、技術等方面都進行了嚴格的保密，這也就阻礙了我國最初在螺桿壓縮機方面的發展[3]。因此，深入研究螺桿壓縮機檢修技術，不僅可以推動我國機械化水平的提高，還更有利于我國擺脫其他國家的技術控制，從而促進我國經濟社會的全發展。

1 螺桿壓縮機的特點

螺桿壓縮機與以往傳統式的活塞壓縮機有著很大的不同，具體體現是：螺桿壓縮機的整個工作過程主要是三個環節，吸氣、壓縮和排氣，因為其沒有活塞壓縮機的排氣裝置和往復移動零件，使得它要比活塞壓縮機的震動頻率要低很多，同時也沒有那么大的噪音，再加上自身組織結構更完整，所以其在投入使用中也更可靠。也正是因為螺桿壓縮機有著這么多的優點，使得其已經取代傳統式的活塞壓縮機開始被廣泛應用于石油、石化行業之中。

2.螺桿壓縮機的結構與運行原理

2.1螺桿壓縮機的基本結構

螺桿壓縮機的樣式是非常多的，一般最常見的就是干式壓縮的雙螺桿壓縮機。干式雙螺桿壓縮機的主要是以有機殼、陰陽轉子、同步齒輪、軸承等部件組成的，有時為了使其能擁有更高的轉速，常常將增速齒輪安裝在壓縮機的內部。并且其在運行過程中，由于連接了陽轉子與原動機使其與齒輪達到同步，這樣一來陰陽轉子的齒間和兩螺桿的齒與機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產生摩擦。

2.2螺桿壓縮機的運行原理

螺桿壓縮機在投入使用時，首先是通過一對平行放置的陰陽轉子的不停轉動，以及將陽轉子插入到陰轉子齒槽后，通過移動齒向排氣端來達到其改變容積的目的，而這時兩個轉子的嚙合情況會不斷發生變化，從而使螺桿壓縮機最終順利完成吸氣、壓縮、排氣的過程。而在整個過程中，影響螺桿壓縮機壓縮的共有三個因素，第一是轉子的設計，包括螺桿的線型、扭角和導程;第二是壓縮機的潤滑和降溫;包括溫度的調節和噴油量的多少;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，以上這三個因素，我們唯一可以進行調整的就是間隙。

3.螺桿壓縮機的故障分析

3.1設備轉子維修后排氣量不足

如果設備轉子維修后排氣量不足，就會導致螺桿壓縮機在運行的時候非常容易使螺桿抱死，從而造成壓縮機的轉子被燒壞。而一般在維修時為了使壓縮機各方面比較均勻，就會先把轉子進行一定程度上的打磨，從而使其轉子嚙合的間隙也變得小一些。但是雙螺桿壓縮機中泄漏間隙主要就是嚙合間隙和排氣端面間隙，再加上嚙合間隙對壓縮機性能、運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 嚙合間隙會導致壓縮機的容積效率降低 0.40%，而每增加 0.01mm 端面間隙會導致壓縮機的容積效率降低 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的性能的。由此可見，在其他條件不變的情況下，轉子嚙合間隙是螺桿壓縮機性能的主要影響因素， 所以一旦其轉子遭受損壞是沒有修復的可能性的。

3.2設備長時間運轉潤滑不暢導致轉子燒毀事故

如果設備長時間運轉潤滑不暢，那么壓縮機在運行的過程中會導致轉子的抱死，而這時潤滑油就會從齒輪箱中噴出，并且隨著兩轉子的不斷摩擦，轉子就會被完全燒毀。在這其中陽轉子軸承也會遭到損壞，從而使陽轉子非驅動端一側的一個軸承防轉套脫落。而出現這種情況的主要原因就是軸承防轉套脫落后導致陽轉子不能繼續轉動，從而使得原動機將所有扭矩都傳給了油泵，而當泵軸承受不住壓力被扭斷的同時設備間隙值也會發生變化，從而導致兩轉子發生碰撞。而在實際的維修中發現壓縮機在故障發生之前，仍然處于正常的工作狀態，因此這就說明此故障是突然發生的。

從以上兩個故障中，我們可以分析出螺桿壓縮機與活塞式壓縮機是有著本質的區別的，它本身不會遭到反復的摩擦與沖擊，并且其在實際的運行中，做功零件之間也不存在直接的接觸，這就使得其在實際投入使用時，設備的使用時間是以軸承、軸封等部件的使用時間來確定的。但是螺桿壓縮機的組織結構相對緊湊，再加上其自身轉子的轉速比較高，并對間隙要求也較為嚴格，因此其出現的故障都具有突發性，這也就導致無法通過相關的維修進行預防，因此對壓縮機必須要采取定期的檢修。

4.螺桿壓縮機維修方法

4.1螺桿壓縮機間隙量的調整方法

間隙量是影響壓縮機效能的關鍵參數，也是維修工作的重點。由于齒頂間隙已由機殼確定，不需在做調整，所以只需調整以下這兩個方面。

4.1.1嚙合間隙的調整

嚙合間隙主要通過軸承和同步齒輪各自的相對位置來確定的，并且在確定好軸承的位置后，要將之前已經定好尺寸的塞尺插進陰陽轉子的嚙合面上，然后再通過移動同步齒輪的位置來調整嚙合間隙。并且在整個調整過程中，不是一步到位的，而是要進行反復的移動來確定最終的間隙。需要注意的是，雖然轉子的嚙合間隙與壓縮機的性能是負相關，但也不能一味地去縮小間隙。這是因為如果間隙縮小過多，就會使壓縮機在壓縮氣體的過程中，溫度也會逐漸升高，從而很容易導致轉子由于熱效應發生尺寸變化后而出現摩擦、碰撞的情況。

4.1.2端面間隙的調整

上文提到過與嚙合間隙相比，端面間隙的大小對壓縮機的性能影響并不大，但是其也會導致壓縮機出現相關的設備故障，最常見也是由于溫度的不斷升高，使得轉子發生變形，所以在對壓縮機進行維修時也不能忽視端面間隙。一般檢修時，可以在安裝止推軸承前將百分表打在轉子端面上，通過推拉確定總間隙量，由于壓縮機出口溫度高于入口溫度，一般需要在出口加大端面間隙，調整完畢后安裝止推軸承并用塞尺復核。

5.結語

綜上所述，螺桿壓縮機主要維修方法就是螺桿壓縮機間隙量的調整方法，通過對嚙合間隙和端面間隙的調整，從而使壓縮機更好地避免在運行中出現的相關故障，進而提高整個工作的質量與效率。

參考文獻：

[1]楊磊.螺桿式空氣壓縮機常見故障分析與維護技術[J].煤炭科學技術，2013（7）：133—135.

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

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

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