螺杆压缩机螺杆故障分析

任建平，顾长伟

1.兰州石化矿区服务事业部运行管理部；2.兰州石化矿区服务事业部安全环保部，甘肃 兰州 730060

螺杆压缩机螺杆故障分析

任建平1，顾长伟2

1.兰州石化矿区服务事业部运行管理部；2.兰州石化矿区服务事业部安全环保部，甘肃 兰州 730060

螺杆压缩机 | 螺杆 | 频谱

通过捕捉螺杆啮合有效故障频谱，分析产生故障的机理，预防大型设备故障的发生。

图1 双螺杆压缩机气体流动方向

某装置瓦斯回收2#螺杆式压缩机是将系统多余瓦斯回收的关键设备，一旦设备出现故障，瓦斯泄漏会造成环境污染。

一、设备基本概况及工作原理

型号：LYZ60/0.8，介质：瓦斯混合气，流量：1 800m3/h，温度：0～100℃ ，转速：2 975r/min，功率：426.4kW，入口压力：0.02MPa，出口压力：1.62MPa。该设备工作原理：螺杆压缩机分进气，压缩和排气三个过程。

二、监测振动值及频谱分析

2013年12月16日该设备机体部分振动值偏大，为此对其进行了现场监测，监测数据如下（振动值mm/s）。

压缩机阳螺杆传动侧H：7.35，V：8.6，A：4.4，Peakvue：9.6g。

压缩机阳螺杆自由侧H：5.60，V：16.17，A：4.9，Peakvue：6.5g。

压缩机阴螺杆自由侧H：5.09，V：10.41，A：4.2，Peakvue：16.31g。

从监测频谱来看，压缩机主要振动频率为螺杆啮合频率及其谐波，外带阴阳螺杆转速边带，螺杆啮合频率突出。

三、导致螺杆啮合频率偏大的原因

为了验证这一推断，对压缩机气流进行进一步分析，螺杆压缩机内气体流动方向如图1所示，螺杆压缩机具有两个旋转转子(阳转子与阴转子)水平且平行地配置在汽缸体内，支于进排气座的轴承上。在阴、阳螺杆转子上的排气端外侧装有止推轴承。在吸入侧和排出侧的轴承与螺杆转子之间设有轴封装置，在轴封装置靠近螺杆转子端充入氮气以防止轴承的润滑油漏入汽缸和汽缸内气体向外泄 漏。

阴、阳螺杆转子在吸气端外侧均设置有同步齿轮，来保证阴、阳转子之间、转子外圆与汽缸体之间以及转子端面与汽缸端面之间均保持极小的间隙，工作时不会摩擦也不需要润滑。为了获得转子之间的间隙最小值，汽缸内腔喷入适量的凝缩油以控制排气温度，从而减少功耗及降低噪声。如果螺杆啮合间隙过大，功耗就增加，噪声增大，设备振动随之增大，由此可以得出该故障是由于螺杆啮合间隙过大所致。

四、解决措施

设备拆解后发现，转子轴颈圆柱度0.05mm（超标），阴阳转子间隙0.60mm（超标），用千分尺检查转子同步齿轮孔与轴的过盈量0.04（超标），用着色法检查轴瓦接触面60%（超标），径向间隙0.20 mm（正常），将转子轴颈堆焊，车制后重新检测轴颈圆柱度0.01 mm，更换同步齿轮。各部件重新开始组装，调整阴阳转子轴向间隙及啮合间隙，分出吸气端、中端及排气端用塞尺测量阴阳转子的啮合间隙，上下间隙要分布均匀，它们之和0.50～0.55 mm，调整薄齿轮间隙0.05～0.07 mm，达到要求后，重新打紧销钉并锁紧螺母，吊装汽缸上盖，端面要清洁，中分面上涂上耐油密封胶，紧固螺母，然后找正，找正完后，开机30min，再停机复查找正，合格后交付使用。带负荷运行，检查后螺杆啮合频率明显降低，设备趋于平稳。

中图分类号：TH45

文献标识码：B

文章编号：1671-0711（2014）06-0063-01

收稿日期：（2014-03-27）