螺杆转子故障原因及修复法则
螺杆压缩机是属于容积式压缩机,其依靠阴、阳转子的相互啮合,使压缩腔的工作容积发生周期性的变化来完成吸气、压缩、排气过程。螺杆转子在压缩腔内高速旋转,转子之间,转子与机体间的间隙一般以丝或m为单位,螺杆空压机在工作过程中润滑油在运动零件间的间隙中形成油膜密封,有效阻止气体内泄漏。在理论上讲,运动零件间的间隙越小对防止气体内漏、提高压缩机性能提高是有利的;但从可靠性方面来讲,运动零件间的设计间隙过小、制造误差,往往会造成压缩机转子在压缩腔内转动时被擦伤或被卡死。
这一节讲讲螺杆转子故障是如何修复的?
一、机械加工
由于螺杆压缩机的转子齿面主要用于压缩气体,而不同于一般用于传输动力的齿轮。主要区别表现在为获得高的气密性,转子形线由多段曲线组成,并且其螺旋齿的齿数少、螺旋角大、质量要求严格。
采用球形铣刀代替传统的专用铣刀,把计算出的形线坐标值,输入四坐标数控机床,编写好加工程序,实现转子形线、转子螺旋形面顶部密封线的加工。阴阳转子两侧端面密封环和形面顶部,进行车削加工。对阴阳转子各轴径,进行车磨加工在专用工装架上进行阴阳转子螺旋形面的对研和抛光,确保阴阳转子的工作面与工作面、非工作面与非工作面的间隙分别达到0.35~0.4mm。检查阴转子螺旋形面顶部和阳转子螺旋形面凹槽平面的间隙,确定凹槽平面的修复量。

二、转子检测
转子机械加工完成后,再次对转子进行几何尺寸、形位公差、无损探伤检测,并在专用检验工装上调整阴、阳螺杆转子的间隙,并作啮合标记,同时调整同步齿轮的间隙。在型面检测完成后对螺杆压缩机转子进行抛光处理。
修复后轴径处硬度220~250HB,形面处270-300HB。阴阳转子径向轴承间隙为0.18~0.23mm,同步齿轮联轴节与轴配合应保证过盈0.025~0.03mm。转子的啮合总间隙:0.7~0.9mm,单面间隙:0.35~0.4mm。转子的轴向间隙:进口侧间隙1.02~1.24mm,排口侧间隙0.26~0.28mm,推力环间隙0.15~0.18mm,转子与壳体的间隙0.25~0.31mm同步齿轮(板隙)0.05~0.07mm。
三、低速动平衡
分别进行低速动平衡,在转子进气端打孔去重校验到标准动平衡精度G2.5级。为防止以后运行过程中,粉尘再次进入去重孔破坏低速动平衡,在动平衡时把孔封死。
螺杆转子有哪些故障?
螺杆转子擦伤或卡死原因分析
擦伤或卡死的一般部位
1)阴、阳转子间的擦伤与卡死(咬合)。
2)转子外径与机体内壁之间。
3)转子排气端面与排气轴承座之间。
4)转子吸气端的轴颈与机体的轴孔之间。
5)转子排气端的轴颈与排气轴承座的轴孔之间。

擦伤或卡死的常见原因
螺杆压缩机转子的吸、排气端轴劲分别由压缩机体和排气轴承座上的轴承支撑着,如果压缩机体、排气轴承座、转子的同轴度由于机械加工或装配的原因而没有达到设计要求,那容易导致转子间、转子与机体、转子与其它零件之间的擦伤或转子卡死。一般轴孔与转子压缩腔的同轴度要求在0.01~0.02mm以内。
螺杆压缩机压缩腔中的零件间的间隙一般以丝或m为单位,压缩腔内零件之间是动配合,如果设计的间隙值偏小,再加上制造过程的误差,则也容易出现转子被擦伤或卡住的现象。转子与机体的间隙一般为0.1mm左右,转子排气端面与排气轴承座的间隙为0.05~0.1mm。
压缩机在拆卸过程中,因为轴承与转子轴是紧配合,拆卸力度如果太大将会导致零件的变形,零件自生的同轴度将降低。
压缩机在装配后,需要检查装配件的总体同轴度,如果同轴度超差也会导致零件间的擦伤或转子被卡死。
四、转子修复前、后综合效益
1.修复后转子与购买不锈钢转子比较:修复的转子表面为2~16mm的金相组织致密的不锈钢材料,修复费用只需28万元,而购买一付不锈钢转子需150万元,同时修复的转子与不锈钢转子具有同等使用寿命。
2.转子修复前、后的检修费用比较:未修复的转子每年每台车平均检修清理8次,每次需人工费1.8万元。修复后的转子间隙小,表面光洁不易沾污垢,减少r清理次数,每年只须检修清理一次,每年可节约检修费用12.6万元。
3.该项目每年可创直接经济效益: 122+12.6=134.6万元
4.由于修复后转子与新转子的设i十要求相同,提高了设备工作效率,每天可多做碳分0.5槽计算折合氧化铝6t,按目前氧化铝价格4500元/t计算,扣除生产成本1370元/t,每年创效益676万元。
五、螺杆转子修复后的情况
经过现场检修调试,考虑压缩气体中含有粉尘及水分,将转子间隙适当放大,以确保两转子稳定运行经试车1号机,进气负压8kPa,电流58A,启动时间16s,出口压力0.126MPa,投入生产并气,效率明显提高。
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