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2023-06-14
螺杆空(kōng)壓機應用非常廣泛,對空壓機進行定期的維護(hù)和保養是保證其正常運轉的前提。
主機是空壓機的核心部分(fèn),長期處於高速運轉狀態,類似於(yú)大多數運轉機器,其在運行(háng)到一(yī)定時間或年限後都必須進行預防性大修,其大修期通常在30000~40000h(4~5年)。主機大修大多會選擇返廠大修或交由有資質的檢修公(gōng)司進行維修。

01 螺杆主機大修時機
螺杆主機經過一段時間運行(háng)後會出現以(yǐ)下問題:
1. 間隙增大
① 主機的陰陽轉子(zǐ)間的距離(lí)增大。帶來的直接後果(guǒ)是壓縮機在壓縮的過程中泄漏(即回(huí)滲漏)增大,排出機器的壓縮空氣體積變小。體現在效率方(fāng)麵就是壓縮機的壓縮效率降低。
② 陰(yīn)陽轉子與後端蓋和(hé)軸(zhóu)承處的(de)間隙增大,主要會影響到(dào)壓縮機的密封性和壓縮效(xiào)率,同時對陰陽轉子的使(shǐ)用壽命會(huì)產(chǎn)生很大的(de)影響(xiǎng),因為很多機械故障起初成因都是軸承與主軸之間的間隙造成的。

2. 磨損增大
眾所周知,隻要(yào)是機械在運轉都存在(zài)磨損,正常情況(kuàng)下因為有潤滑液潤滑,磨(mó)損會減(jiǎn)輕很多,但長期高速(sù)運轉,磨損是在慢慢增大的。
以瑞典SKF軸承為例:在近乎不(bú)可能(néng)的條件下(如(rú)長期空轉、潤滑液足夠幹淨、冷卻係統足夠好、及使(shǐ)用環境溫度、濕度等等),也隻能保證數年。就壓縮機主機而(ér)言,除軸承外還存在其它部件的磨損。如輕微(wēi)磨損不采取正確的預防措施,很(hěn)容易導致磨損增大、造成其它主要部件的損(sǔn)壞和(hé)磨損。
3. 部件變(biàn)形
空氣壓縮機主機是壓縮機的核心壓縮部件,其內部部件長期處於高溫(wēn)、高壓的環境中,再加上高速的運(yùn)轉,時間一長必然(rán)存在部(bù)件(jiàn)變形的現象。同時,造成變形的原因還有使用環境因素,而空氣壓縮機一(yī)般使用的環(huán)境(jìng)的空氣中都會有塵埃(āi)和(hé)雜質,這些細小的固體物質在進入機(jī)器後,日積月累若結成較大的固體塊,就有可能造成陰陽轉子變形,間隙增大,嚴重的會導致主機卡死。
4. 部件損壞
在空氣壓縮機主機部分的易損部件主要有:各種墊片、密封圈、軸油封等(děng),尤其是軸油封,長(zhǎng)期處於高溫、高壓、和高速運轉的環境中,其使用壽命比大大縮短。其損壞的直接後果是造成壓縮(suō)機漏油,如未能及時發(fā)現,則會造成陰陽轉子和軸承因缺少潤滑而燒毀。

常規的空壓(yā)機大(dà)修很大程度上也就是軸承和轉動部件的檢修,主要也就是更換相應的軸承(chéng)和密封件,而所檢修的壓(yā)縮機機(jī)頭(tóu)亦能達到接近新機的效果。當然,檢修的前提是壓縮機本身無故(gù)障(zhàng),轉子、機殼內腔體無明顯磨損。
所以了解壓縮機軸承的選型思路對壓縮機大修有很強的指導意義。
02 壓縮機軸(zhóu)承的選型(xíng)

軸承(chéng)的選型應該考慮的主(zhǔ)要因素:各種結構類型的軸(zhóu)承由(yóu)於不同的結構特性,可適應於不同的使用條件,設計人員可根據自己的需要進行選擇。通常選擇軸承時應綜合考慮下列各主要因素:
載荷(hé)是選擇軸承主要的依據,通常應根據載荷的(de)大小、方向和性質選擇軸承。
① 載(zǎi)荷大小:一般情況下,滾子軸承由於是線接觸,承載能力大,適(shì)於(yú)承受較(jiào)大載荷;球軸承由於是點接觸,承載能力小,適用於(yú)輕、中等(děng)載荷。
② 載荷方向:由於壓縮機頭軸承(chéng)受徑向載荷和軸向載荷聯合作(zuò)用,一般選用角接觸球軸承(chéng)或圓錐滾子軸承,這兩種軸承隨接觸角增大承受軸向載荷能力提高。若(ruò)徑向(xiàng)載荷較大而軸向載荷較小(xiǎo),也可選用深溝球軸承和內(nèi)、外圈都(dōu)有擋邊的圓柱滾子軸承。若軸向載荷較大而徑向載荷較小,可選用推力角接觸球軸承(chéng)、推力圓錐滾子軸承。
③ 載荷性質:有衝擊載荷時,宜選用滾子(zǐ)軸承。
雙螺杆壓縮(suō)機由於陰陽轉子間(jiān)的相互作用力,壓縮氣體(tǐ)對轉子的反(fǎn)作用力,壓縮機軸承(chéng)需(xū)同時承受徑向及軸向載荷。此外,在空壓機啟動瞬間,啟動轉距達(dá)3692 N·m,所以宜選用(yòng)滾子軸承。此外,需考慮(lǜ)的因素還有軸向(xiàng)遊動性(xìng)能、高速性能、調心性能、允(yǔn)許的(de)安裝空(kōng)間、安裝與拆卸是否方便等。
綜上所述,壓縮機機頭軸承選型:高壓端采用圓錐滾子軸承作為推力軸承,低(dī)壓端(duān)采用內圈有擋(dǎng)邊的圓柱滾子軸承作為支撐軸承(chéng)(表2)。

03 壓縮機機頭的拆裝
1. 解體工藝與(yǔ)步驟
① 工器具準(zhǔn)備,包括專(zhuān)用支架、拉馬(mǎ)、千斤頂、手工具(jù)(扳手、銅棒、錘、鉗等)、測(cè)量器具(遊標卡(kǎ)尺、深度尺、鉛絲等)、氧(yǎng)氣乙炔、軸承加熱器、起(qǐ)重設備等。
② 拆卸低壓端罩殼(ké)(軸承座)、高壓端蓋罩。
③ 解體前關鍵數(shù)據測量:
低壓端間隙(陰、陽(yáng)轉子端麵與前罩殼端(duān)麵間(jiān)隙)用塞尺(chǐ)測量(liàng);
高壓端間隙(陰、陽轉子端麵(miàn)與(yǔ)後罩殼端麵間隙)用塞尺測量(liàng);
高壓端陰陽轉子軸承遊隙用壓鉛絲法測量。
④ 通(tōng)過表(biǎo)麵加熱將主軸驅動齒輪、鍵、軸套取出。
⑤ 拆卸(xiè)、拉拔出主機罩(zhào)殼和陰陽轉(zhuǎn)子低壓端(duān)軸承及其壓?。
⑥ 拆卸、拉拔出高壓(yā)端罩殼(軸承座)、陰陽轉子軸承及其壓蓋、內(nèi)圈墊片。
⑦ 清理檢查主軸、轉子、軸(zhóu)承、內殼體損壞情況。
⑧ 受損元件修(xiū)複處(chù)理。

2. 解體前數據測量記(jì)錄
螺杆(gǎn)與前後端麵間隙是(shì)進行螺(luó)杆裝配時(shí)應(yīng)保證的技術參數(shù),該間(jiān)隙大小已經考慮到了主機高溫運(yùn)行時螺杆(gǎn)與前後端麵的(de)膨脹變形量,同時壓縮產生螺杆徑向載(zǎi)荷與軸向載荷均由主機兩端定位軸承承擔,開始運行時螺杆沒有軸向位移。但運行(háng)一定時間後,主機軸承必然會(huì)發生磨損,導致(zhì)螺杆產生軸向竄動及(jí)徑向竄動(dòng)增大,該變化會讓螺杆與螺杆之間、螺杆與主機殼體(tǐ)及前(qián)後端麵之間間隙(xì)發生變化。因此(cǐ),這些裝配間隙(xì)應能保證主機長時間正常運行。解體前對關鍵的間(jiān)隙數據進行(háng)了測量,所得結果(表3)作為(wéi)回裝時的參考(kǎo)。


3. 回裝工藝與步驟
① 將陰、陽轉子吊起齧合後固定好,套上(shàng)排(pái)氣端(duān)罩殼。
② 放入軸承內(nèi)圈墊(diàn)片,加熱軸承後(hòu)進行熱裝,並(bìng)裝上軸承壓蓋和(hé)鎖緊螺栓。
③ 吊起(qǐ)後罩殼(ké)使陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子自由下墜,測量排氣端總間隙。
④ 如排氣端總間隙不合格,重新拆裝(zhuāng)軸承、調整內(nèi)圈墊片數量直至該間隙在需要值。
⑤ 裝(zhuāng)上排氣端蓋罩,通過蓋罩墊片厚度調(diào)整陰陽轉子排氣端軸承遊隙,運行時的排(pái)氣端間隙(xì)即為排氣端總間隙與軸承(chéng)遊隙之差。
⑥ 依次回裝主(zhǔ)機轉(zhuǎn)子罩殼、進氣(qì)端陰陽轉子(zǐ)軸承和(hé)蓋罩。
⑦ 通過進氣端蓋罩墊片厚(hòu)度調整進氣端間隙。
⑧ 將軸套加熱後安裝(zhuāng)到主軸上(安裝到底)、安裝驅動齒輪鍵,並將齒輪(lún)加熱後進(jìn)行熱裝。
⑨ 安裝齒輪(lún)壓蓋和鎖緊螺栓,鎖緊螺(luó)栓上塗螺紋緊固膠,並將螺栓旋緊。
⑩ 主機(jī)回裝過程中應(yīng)注意軸承壓蓋螺栓和主(zhǔ)機各螺栓的上緊力度(dù)。
盤動主機(jī),確定主機轉(zhuǎn)動靈活。
04 結語
螺杆空壓機機頭屬於高精密部件,尤其是陰、陽轉子,加工精度要求相當高,安裝要求(qiú)自然也非常高。用戶自行大修應務必(bì)要非常小心,才能達到滿意的大修效果。
(來源:空壓機產業研(yán)究(jiū)所)