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關于螺桿壓縮機特殊問題探討<續>

   【壓縮機網1.蹊蹺的抱機事件
  不論是雙螺桿還是單螺桿壓縮機,所謂的“抱機事故”都是嚴重的事故。在大多數制造廠中,若發生“抱機事故”,其轉子和機體一般是要報廢的,制造廠不敢將抱合的轉子和機體修理后充新品出售,僅部分經修復的轉子和機體有可能用于返修壓縮機。
  雙螺桿壓縮機的抱機事件
  正常的雙螺桿壓縮機的抱機原因多是潤滑油嚴重老化而產生結焦,導致軸承失效,而產生“抱機”,且“抱機”引起的“熔焊”多發生在排氣端。
  非正常的雙螺桿壓縮機的抱機事件起因并非一定是潤滑油老化所致,也有其它原因引起軸承故障,所以,軸承故障是大多數雙螺桿壓縮機抱機事件的首要因素。
  很多原因可導致某個軸承過快磨損。由于軸承過快磨損,使軸承滾道和滾珠發生粘結磨損,進而產生劇烈磨損甚至保持架斷裂,滾珠散落。使螺桿轉子失去正常的約束,導致轉子偏磨,嚴重情況是振動加大,甚至轉子變形加大,導致轉子彎曲,發生抱機事故。
  在這種情況發生時,壓縮機轉子兩端軸承幾乎全部受傷,使軸徑跳動加大,并使軸密封失效。
  進一步就會發生轉子與機體產生熔焊磨損,最終導致停機。
  單螺桿壓縮機的抱機事件
  單螺桿壓縮機的抱機就確實有些蹊蹺,“抱機”基本發生在吸氣側。相比之下,單螺桿壓縮機的“抱機”事件原因就復雜一些。幾乎單螺桿壓縮機的絕大多數廠家沒有不被“抱機事件”所困擾的,單螺桿壓縮機制造商也在此方面沒少花精力,但對其“抱機”機理卻很少研究透徹。據作者了解,國內的單螺桿壓縮機廠家中僅有一家在此方面有辦法,他們的單螺桿壓縮機很少發生“抱機”事件。作者看過他們特殊處理的轉子,雖然并不是做的很好,但是也基本杜絕了“抱機”事件,相比其他廠家來說,是顯得高明一些。
  有些螺桿空壓機制造商畏懼類似“抱機事故”,在未搞清原因的情況下,對出現過“抱機現象”的大規格產品采取修改轉子與機體的間隙值,放大轉子與機體間隙,這也能解決一部分“抱機”事件,但其做法卻致使壓縮機的能效降低,比自己較小規格的壓縮機產品能效還低一些,顯得不大正常,也算是“沒辦法的辦法”。
  在壓縮機制造廠出現“抱機”事件,在廠內自己進行處理的話,損失相對來說會小一點。如果“抱機”事件在用戶處發生,就比較麻煩。首先,會給用戶帶來生產損失、修理費損失人工損失,不管是返廠修理,還是制造商到現場修理或服務商修理,甚至用戶自己修理,都比較耗時費力,再加上往返運輸、裝卸也都得花費不菲的費用,時間損失就更不用說了。
  假如壓縮機供應商積極配合還好,若制造商不積極配合,拖延處理,將會使用戶很難堪。當用戶得不到供應商積極處理,服務商又要加收較高的修理費時,會使用戶更加惱火。用戶在不得已時,只能自己修理或找人修理,當找的修理人技術尚可時還好,就怕承修人技術失當,耽誤時機或漫天要價,用戶則更會苦不堪言。
  其實,解決“抱機”事件并不難,關鍵是有些制造廠家沒有真正找到“抱機”發生的原因和機理。
  認真研究“抱機”的原因,加大技術措施,能有助于徹底解決“抱機事件”。
 
  2.壓縮機電動機的斷軸事件
  壓縮機電動機的“斷軸”事件有的人稱為“切軸”,是既正常也不正常的事件。壓縮機所用的電動機負荷比較大,當電動機軸處理不慎時,就有可能發生斷軸事件。
  a 當電動機軸的軸伸處的退刀槽設計或加工不良時,容易產生應力集中,而發生電機軸斷裂。雖然,一般中小型電機軸的設計是標準的,但實際情況還有待商榷。
  作者的原單位在空壓機生產中使用過JS電機,其中一家供應商的電動機發生過斷軸事件。后來,另一個電動機供應商也開始生產此類電動機,作者考察了其電動機軸的加工。發現軸伸處的退刀槽光潔度偏低,作者與該廠隨行的總工程師談及此事,并說我們的一家電動機供應商出現過“斷軸”事件,而另外一家供應商卻從未發生過“斷軸”事件。該總工程師說:此退刀槽是電機行業的標準設計,沒有問題。作者也就不好再說什么。后來,事實證明該供應商的電動機不久就發生了“斷軸”事件。
  有些電動機制造商對待技術比較認真,認為該退刀槽光潔度偏低,而有意提高了光潔度,這些電動機制造商的產品就沒有發生“斷軸”。
  b 電機軸的材質問題
  作者的原單位在空壓機生產中,配套使用過JS電機和JS2電機。開始配套的是JS電動機,后來是JS2電動機,還好未發生“斷軸”。不久,電動機制造商又改為配套JS電動機,就發生了不少斷軸事故。該電動機制造廠的技術人員不對自身電動機質量檢點,反而嫌壓縮機制造廠的小皮帶輪過重,導致斷軸。作者對電動機制造廠技術人員說:“你們同規格的JS2電動機軸伸小,比JS電動機的軸伸細,從未發生“斷軸”。而你們的JS電動機軸伸比同規格JS2電動機軸伸粗,反而“斷軸”,你說是什么原因?”該電動機制造商的技術人員理屈詞窮,只好回去自查原因。后來得知是該批電動機軸材料有問題。
  又例:2003年,配套重慶輕軌機車的空壓機發生過“斷軸”,壓縮機制造商派人去更換了空氣壓縮機組。斷軸的電動機放在倉庫,基本無人過問,也未對該機組進行拆檢分析。有一天,中午飯后,作者路過車間,順便看看這臺機組。當看到電動機軸時,發現電動機軸斷裂中心處有一個大約5mm的不規則圓孔。作者感到很奇怪,電動機軸伸直徑也就30mm,中心竟有一個那么大的孔。按道理說,電動機軸的材料應該是鍛件或精軋圓鋼經車、磨等工序,并應經過探傷,才能進入裝配工序。這么小的軸中間有一個不知什么原因形成的未明孔,就有點匪夷所思了。對此,作者到現在也不明白到底是怎么回事。
  c 螺桿壓縮機電動機選型不合適
  有些螺桿壓縮機電動機的選型不合適,造成電動機壽命很短。作者看到某壓縮機公司生產的排氣壓力為0.4兆帕,氣量為40m3/min的低壓空氣壓縮機,電動機功率200千瓦,該壓縮機采用皮帶傳動。
  一般皮帶傳動空氣壓縮機的電動機功率不大于37千瓦,個別的皮帶傳動空氣壓縮機的電動機功率也有用到55千瓦的,但比較少見,幾乎也好景不長。
  電動機功率達200千瓦的螺桿空壓機用皮帶傳動還真不多見。其結果是三臺空氣壓縮機輪番出現電動機軸承損壞,軸承壽命也就兩三個月。這么大的電動壓縮機組,出現這種事故是比較嚴重的,給用戶造成的生產損失也不小,用戶因此拒不付貨款。
  這件事說明一個問題,壓縮機組的設計和電動機選型事關重大,若處理失當,不僅給制造商造成損失,還會波及用戶,造成兩方面的損失和信任危機。
 
  3 螺桿壓縮機的間隙
  對螺桿壓縮機的側隙和軸端間隙,國內不同的壓縮機人,不同的壓縮機制造商基本也有一個粗略的共識,大家都差不多采用相似的間隙,在正常生產制造中,也都習以為常。
  其實,該間隙影響到各自的壓縮機壽命、性能、性能保持率和安全性等。作者在螺桿壓縮機的間隙方面,有著不同的見解。
  a 螺桿壓縮機的間隙到底多大合適
  作者在大修進口螺桿壓縮機時,碰到一個如何恢復性能的問題。
  在大修前,作者先給待大修的進口壓縮機作了性能測試。大修進行中,要對大修后的壓縮機性能進行測試,看看能不能提高性能數據或恢復原始性能數據。在測試中,感覺恢復到原始性能數據都很難,更別說提高性能數據了。
  作者和工友們經過幾輪調整壓縮機間隙的試驗,終于真正恢復了原始性能數據。除更換進口的軸承和認真清理壓縮機外,幾乎沒有對轉子和機體做過修理,所以,性能數據得不到恢復,作者認為問題是出在了壓縮機間隙上。
  開始,作者并沒有對間隙特別關注,按常規調整間隙,第一輪測試下來,性能數據與原始數據差了10%還多。作者在沒有辦法的情況下,就試著調小軸端間隙,先把轉子與排氣端蓋間隙調到0.03mm后進行測試性能,發現性能幾乎沒有什么變化。
  下一輪,作者把間隙調到0.02mm后,經測試,壓縮機性能上升了5%左右。
  作者又把間隙調到0.01mm后,壓縮機性能又上升3%左右。
  當作者把此間隙調到0.005時,壓縮機性能回復到100%。
  可能有些人對此數據和做法持懷疑態度,這不難理解,畢竟這種做法還是比較罕見的。作者擔心調小此間隙后,會發生轉子與端蓋咬合,開始也是心有余悸,但是出于無奈,只好硬著頭皮做下去,但結果并非人們想象的那樣糟,而是順利過關。
  所以,轉子與排氣端蓋的間隙到底多大合適的問題,還是有待商榷。
  b 轉子與排氣端蓋的間隙探討
  作者的這種做法,開始確實是出于無奈。后來,作者沿襲這種做法,也沒有出現什么問題,倒是過去的經典做法值得商榷。
  作者認為,調節此間隙時,可以調到間隙很小,即使是零偏差也沒有關系。關鍵是調整的手法應適度。不能出現過盈現象,即出現用手動盤車都很困難,或根本盤不動車的情況。
  確實,排氣端軸承有一定的韌性,人工檢測此處為零間隙時,還可手工盤車,雖然感覺到粘滯。
  當螺桿壓縮機啟動時,此間隙會自動脫開,使間隙朝稍大方向變化,在正常情況下,是安全的。
  c 螺桿壓縮機合適的間隙是受到制造因素影響的,也受到使用維護因素以及使用工況因素影響。
  設計制造精良的螺桿壓縮機只需要很小的間隙,其性能必然好,性能保持率也高。
  而相反的是:制造安裝質量一般或較差的壓縮機就不得不放大間隙,使壓縮機性能下降,并且性能保持率差。
  當然,螺桿壓縮機的使用維護受幾個方面因素影響:
  其一是:制造商或銷售商的技術水平高低和技術的合理性決定著該壓縮機使用過程的表觀質量。另外,好的而且性價比高的備品備件,可保證小間隙壓縮機的可靠性。
  其二是:工況因素包括環境清潔程度,吸氣和冷卻介質溫度,負荷穩定性,啟動頻繁程度和軟啟動的應用與否等,好的工況因素可以保證小間隙壓縮機的可靠性。
  其三是:業主執行制造商建議的合理程度,制造商或經銷商對壓縮機安裝、維護保養應用的規定和建議的合理程度,有時決定著壓縮機的影響可靠性。事實是:有些規定和建議并非最佳建議,有的還留有“后門”,其目的是增大供應商和服務商的后期盈利。如果壓縮機業主明白這些事情,就可能以最佳的維持成本獲得最大的性能和可靠性受益。
  d 小間隙壓縮機需要配置真正高質量的軸承及精巧安裝。
  e 小間隙壓縮機轉子和端蓋處需要精確拋光和清潔安裝,嚴防有垃圾進入。且安裝前,必須真正消磁。
  f 安裝壓縮機時,在此涂干凈的潤滑油是常規做法,更佳的選擇是涂高抗磨性壓縮機潤滑油或磨合劑。安裝前的預處理程度對于后續的狀況影響非常之大。
  g 隨著壓縮機運行磨合,此間隙會自適應趨于合理化,并較長久保持這種狀況。
 
  現實情況是
  實際螺桿壓縮機的間隙偏大與能效偏低(氣量偏小,功耗偏大)。有些在用的螺桿壓縮機隨著使用狀況的變化,間隙已很大,能效已經很低。不少的螺桿壓縮機排氣端間隙大于0.5mm甚至大于1mm。不僅氣量小,功耗大,能效差,而且振動大,溫度高。
  螺桿壓縮機在這種情況下持續工作,必然是氣量小,功耗大,振動及溫度高,經濟效益可想而知。
 
  值得思考的是
  # 全國在用的螺桿壓縮機僅此一項造成的能效損失到底有多大?
  # 有的壓縮機修理商根本不具備螺桿壓縮機修理技術,其經驗、設備、工具甚至場地都無法保證螺桿壓縮機的合理間隙和能效,不具備修理后的性能驗證手段。
  #業主或使用者怎樣選擇服務和修理會更好一些,是值得推敲的。
  以上探討僅供參考。
 

來源:本站原創

標簽: 螺桿壓縮機問題  

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