壓縮機主軸磨損的現場修理與預防探討

劉仁波

（大慶石化公司設備維修中心，黑龍江 大慶 163714）

在工業領域中，壓縮機有著十分廣泛的應用，壓縮機與其他機械設備相比較存在一定的工作特殊性，出現故障的幾率也比其他設備要高，尤其是主軸磨損現象，是比較常見的壓縮機故障之一，通常情況下我們對壓縮機主軸磨損采取的修理方式為拆下壓縮機主軸，運輸到專業的修理廠家進行修理，修理后壓縮機主軸的精度要滿足使用需求，缺點就是維修成本比較高，維修周期比較長，影響壓縮機的正常使用。本文主要闡述了壓縮機主軸的修復技術參數，根據實際情況對壓縮機主軸磨損的修理與預防進行探討，不斷提升壓縮機維修水平，保障壓縮機良好的工作運行。

1 壓縮機現狀

目前全球能源的需求量變得越來越大，尤其是不可再生能源面臨著資源浪費、枯竭等現象越來越嚴重，因此如何降低能源的消耗是目前全球人們共同探索和解決的一大難題。壓縮機在工業領域中有著廣泛的應用，是不可或缺的重要設備之一，發揮著重要的作用。國民經濟在最近的幾年中出現了高速增長的狀態，人們的生活水平不斷提升，在人們的日常生活和工作中，壓縮機的依賴程度變得越來越高。

2 壓縮機主軸的修復技術參數

2.1 圓度和圓柱度

壓縮機想要完成液體的摩擦，就要在軸徑及軸瓦之間形成穩定的油膜，可以延長軸瓦的使用壽命。想要保障壓縮機的正常工作運行，就要明確油膜的最小厚度、楔形間隙最窄處的潤滑油黏度、軸徑直徑、軸徑轉速等數據參數，了解其直接的關系，通常情況下油膜的厚度一般在0.036～0.04mm之間，一旦軸瓦圓柱表面的圓度與壓縮機主軸軸徑之間的間隙超出了0.04mm，就會破壞液體摩擦，軸瓦與軸徑之間的材料會直接產生接觸。

一般情況下我們選擇的軸瓦材質為巴氏合金，具有較強的耐磨性，我們需要對圓柱度與軸徑圓度進行科學合理的控制，不能超出0.04mm，這樣的情況下基本消除了磨合后的不平度，滿足最初設計的潤滑需求。如果采取手工修復的方式，很難達到設計精度滿足需求，經過我們實際的研究和調查發現，壓縮機主軸主要將誤差的范圍控制在0.05mm之內，就能保障壓縮機的正常工作運行，這時候壓縮機主軸對圓柱度及受力側圓度的要求更高。

2.2 水平度

想要保障主軸中心線與曲柄銷中心線在同一水平位置，就要統一曲軸箱兩主軸頸和曲柄銷各個方向的軸向水平應力水平度平均值，同時方向相同，最大偏差不能超過0.02mm/m。

2.3 接觸面

軸徑局部的平整度主要通過基礎面來保障，使用與曲柄銷相同圓弧半徑的研磨胎具對修復后的曲柄銷進行研磨，基礎面積不能小于90%。

3 壓縮機主軸磨損修復過程

3.1 檢查、測量

對曲軸箱兩副主軸瓦蓋進行拆卸檢查，對底瓦進行固定，對兩主軸水平度平均值進行測量，主軸主要依靠盤車器進行盤動，16等分曲柄銷的外圓柱，16等分線與軸向距曲拐臂40mm兩環線相交，相交點為測匯點，根據結果對曲柄銷外圓表面展開圖進行繪制，找到磨損程度最嚴重位置。各個等分的水平度使用框式水平儀器進行測量，對應位置的外徑使用千分尺進行測量，在展開圖上對測量結果進行標注。

3.2 粗銼

一般情況下我們需要根據測量的結果做出相應的三套研磨工具，主要是根據修復軸頸外徑的差異進行區分，分別為最大值、中間值、最小值。研磨工具主要采取圓弧狀結構，圓弧的夾角一般為120°，有效寬度要大于軸寬度，內圓在研磨胎具的制作過程中，趕在精加工之前，分成三個部分，將墊片放置在適當的位置，半徑的精度要滿足設計需求。我們要高度的重視各個測點的加工余量，要根據曲柄銷的測量數據結果進行分析，余量不超過0.3mm的時候，可以采取的加工方式為細齒銼刀，一旦余量超過了0.3mm，采取的方式就要變為粗齒銼刀。胎具的選擇在銼削的過程中是十分重要的，一般我們選擇的胎具為大號半徑，將紅丹粉涂抹在胎具上，研磨大概5min左右后，我們對研磨胎具主軸外圓面上的情況進行觀察，主要觀察其著色情況，根據著色情況對加工余量進行判斷。

通常情況下我們銼削的過程中銼著色點都是順著圓弧的方向，實際的加工中我們也要按照相應帶來流程進行操作，一般順序為研磨著色、銼削、再著色，反復3～4次后，我們就可以測量主軸的水平度及外徑值，根據測量結果適當的調整加工方案，避免加工過程中出現過加工現象。

3.3 精銼

精銼的應用一般在主軸外徑偏差小于0.2mm的時候，研磨胎具在精銼的時候一般選擇的為中號半徑，銼削時選擇的方式為細齒銼刀或者油光銼刀，精銼和粗銼的流程基本相同，但是精銼的過程中需要工作人員具有較強的耐心，銼削一定要均勻，避免出現大力銼削造成銼削過多。銼削的過程中，我們時刻對著色點、外徑偏差、水平值等進行觀察。當我們加工的外徑偏差沒有超過0.1mm時，同時著色面積達到75%，就可以視為完成銼削工作。

3.4 粗研

想要保障壓縮機主軸精度的進一步提升，胎具可以選擇最小號半徑，對曲柄銷的表面使用200目的研磨砂研磨，研磨的過程中保障研磨砂的研磨均勻，及時更換研磨砂，當研磨的圓度與圓柱度在0.08mm之內，接觸面積超過75%視為研磨工作完成。

3.5 精研

研磨砂在精研的過程中，一般選擇為粒度為320目左右，對整個圓周進行研磨，研磨過程中研磨砂要研磨均勻，研磨的速度也保持一致。受力側在精研完成后接觸面積要超過95%，非受力側在精研完成后接觸面積要超過85%，中間油槽的接觸面積沒有硬性的規定要求。主軸在經過精研研磨后，表面會比較暗，我們可以使用0號紗布或者金相紗布對其拋光處理，保障整個主軸軸頸表面的光滑。

4 壓縮機主軸磨損原因的分析

壓縮機主軸在正常的工作運行過程中，主軸與曲柄銷之間通常為液體摩擦，不會產生較大的摩擦系數，同時曲柄銷與軸瓦之間的摩擦系數也比較小。一旦軸瓦出現精度不達標、裝配質量不合格、潤滑油性能低、運行超負荷等情況，都會造成軸瓦燒瓦，燒瓦在不嚴重的情況下不會嚴重影響主軸的運行，但是如果燒瓦嚴重，就會造成軸瓦油膜無法順利形成，表面巴氏合金出現脫落現象，這種情況下曲柄銷直接接觸到軸瓦的鋼質表面，磨損程度增加。長時間的磨損沒有得到有效的控制，軸瓦的油膜就不會形成，軸瓦燒損的越來越嚴重，導致壓縮機工作運行過程中出現異常的振動。

軸頸在燒瓦剛剛開始的一段時間內是不會產生較大磨損的，只要及時發現并更換軸瓦，就能很好的避免后續問題的發生，避免出現主軸磨損的現象。軸瓦出現巴氏合金脫落等輕微燒損現象到曲軸箱冒煙是需要經過一段過程的，通常需要5h。因此我們將溫度傳感器加裝到軸瓦上，就能及時發現軸瓦溫度異常情況，實時檢測軸瓦溫度變化，軸瓦溫度超過標準范圍值就會引發警報，及時通知維修人員更換軸瓦，避免影響主軸的正常工作運行。同時實時監測壓縮機施工過程中曲軸箱的狀態，一旦主軸出現運轉不通暢，曲軸箱振動異常等現象，就可能是軸瓦燒損現象引起的，需要我們及時的更換軸瓦，保障壓縮機主軸的良好運行。想要對壓縮機主軸磨損采取科學合理的預防措施，主要有以下幾點：（1）按照規章制度定期對相關設備進行檢修；（2）從源頭上把控壓縮機配件質量，不合格的產品一律不能使用，一定要選擇有資質、大品牌、有口碑的產品；（3）嚴格把控潤滑油質量，做好潤滑油的管理工作。

5 壓縮機整體市場發展情況介紹

近幾年，我國經濟發展速度越來越快，各個領域都取得了很大的進步，尤其是建筑、物流、工業領域中，壓縮機的應用普及程度越來越高，壓縮機技術也在飛速的發展過程中。制冷設備整體組成中壓縮機發揮著重要的作用，是提供制冷循環的主要動力來源，同時在節能環保、食品安全、提高人居舒適度上也有著重要的作用。

首先，制冷設備在運行過程中需要消耗大量的電能，火力發電還是我國目前的主要發電形式，電力供應額外的增加都會造成環境的污染，同時隨著人們生活質量的不斷提升，制冷設備電力成本已經成為了整個運營成本中的重要組成部分，高能耗制冷設備給企業帶來了巨大的經濟消耗。在這樣的大環境下，壓縮機廠家無論是從國家指導層面還是用戶需求層面，都需要對產品進行升級，對技術進行創新，解決市場難題。目前壓縮機市場面臨著價格戰難以持續、產能總體過剩的情況，壓縮機廠家想要搶占市場份額，就要不斷的進行技術革新，在激烈的競爭中占有一席之地。制冷設備中的制冷劑對環境會產生一定的污染，這也需要我們的高度重視，目前我國環保意識不斷加強，我國壓縮機廠家生產的制冷劑也逐漸的向著低GWP、低ODP的方向發展，壓縮機廠家對制冷劑的代替產品也在不斷的研究和開發過程中，是保障新型制冷劑能夠滿足現代化的生產需求。

壓縮機市場在食品安全方面的影響主要在冷鏈物流領域中，制冷壓縮機市場有著廣泛的應用前景。在一些冷庫、商用冷柜、售賣機中越來越中的壓縮機應用其中，有著商務辦公樓與居民社區中也使用了制冷壓縮機。商用冷凍冷藏壓縮機的需求量變得越來越大。隨著市場需求量的增加，同時也帶來了嚴峻的考驗。其中我國巨大的壓縮機市場已經吸引了國外眾多壓縮機廠家的參與，市場競爭變得異常激烈。優勢在半封活塞式壓縮機領域，越來越多的國際品牌進入中國市場，已經超過了我國市場增長的承載能力。一些品牌的價格十分便宜，對壓縮機市場的利潤空間有著嚴重的影響。

壓縮機變頻技術在人們居住舒適度方面有著廣泛的應用，在節能方面也同樣有著巨大的貢獻，尤其是空調領域，以前我們對于空調的要求，過多的管柱產品的性能、經濟性等，廠家也大多以此為賣點，隨著我國經濟發展速度的越來越快，人們對于舒適度的要求越來越高，一些用戶對于空調的需求也不僅僅局限在經濟性上，開始關注舒適度和節能效果，越來越多的廠家也將以上兩點加入了宣傳之中，在這樣的環境下壓縮機廠家也面臨著新的技術方向與賣點，需要不斷的進行技術創新和改革。例如越來越多的領域中應用了智能控制技術、變頻技術等，滿足人們對于舒適度方面的不同需求，最大程度的保障了客戶的滿意度。

我國目前從壓縮機行業的發展現狀來看，已經成為了制冷壓縮機與制冷設備的生產大國，我國能夠自主的生產各種類型的壓縮機產品，滿足各種領域對于壓縮機使用的需求，主要包括中小型的全封活塞式壓縮機、轉子式壓縮機、渦旋式壓縮機，大型的半封活塞式壓縮機、半封螺桿式壓縮機、開啟式活塞壓縮機、開啟式螺桿壓縮機、離心壓縮機等，壓縮機產品覆蓋了多種領域包括空調、熱泵、商用制冷、工業制冷等。目前世界上一些先進的壓縮機品牌也開始進入中國市場，中國已經建設了多個全國壓縮機生產基地。隨著國際品牌的進入，我國壓縮機市場的競爭越來越激烈，我國也在不斷的加大對壓縮機的投資與研發工作，實現壓縮機產品質量的不斷提升。

我國壓縮機的分類主要有以下幾個方面：（1）按照結構的不同壓縮機可以分為轉子式壓縮機、活塞式壓縮機、螺桿式壓縮機、渦旋式壓縮機；（2）按照電機與壓縮機的密封方式不同可以分為封閉式壓縮機、半封閉式壓縮機、可開啟式壓縮機；（3）按照壓縮機用于領域的不同可以分為空調壓縮機、家用壓縮機、商用壓縮機、工業制冷壓縮機。

6 結語

經過以上的研究和分析，工業生產中壓縮機是不可或缺的重要設備之一，與其他設備相比較，壓縮機具有一定的特殊性，壓縮機在使用的過程中，主軸磨損是經常出現的故障之一。在壓縮機日常的維修和養護工作中，一旦發現壓縮機主軸可能磨損，就要及時的進行測量，檢測其主軸精準度是否滿足使用需求，如果超出標準范圍就要選擇科學合理的修復技術。壓縮機的工作運行過程中，實時監測軸瓦的工作狀態，消除安全隱患，保障壓縮機的安全、穩定運行。