(青海發(fā)投堿業(yè)有限公司，青海德令哈 817099)

1 螺桿壓縮機(jī)的技術(shù)參數(shù)與主要結(jié)構(gòu)

1.1 技術(shù)參數(shù)

排氣量：435 m3/min

吸入溫度：≤40 ℃

吸氣壓力：0.06～0.093 MPa

排氣壓力：0.28～0.44 MPa

排氣溫度：≤120 ℃

轉(zhuǎn)速：2 000～2 985 r/min

軸功率：1 775 kW

驅(qū)動機(jī)功率：2 000 kW

1.2 結(jié)構(gòu)

螺桿壓縮機(jī)主要部件是：轉(zhuǎn)子(陽、陰轉(zhuǎn)子)，定子(機(jī)殼)，同步齒輪，軸承和進(jìn)排氣密封等。

1.2.1 定子

定子是由上下兩部分組成，定子中間是空心的，注入循環(huán)水對定子進(jìn)行水冷卻；在壓縮機(jī)工作時(shí)保證有效的冷卻效果。

1.2.2 轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子是螺桿壓縮機(jī)的核心部件。轉(zhuǎn)子動平衡等級為G2.5-G6.3,陽轉(zhuǎn)子重量為1 713 kg，陽轉(zhuǎn)子不平衡力矩不得超過5.09 g·cm，陰轉(zhuǎn)子重量為1595 kg，陰轉(zhuǎn)子不平衡力矩不得超過6.33 g·cm；陽轉(zhuǎn)子和陰轉(zhuǎn)子相互嚙合，水平并排地安放在缸體中。陽轉(zhuǎn)子有四個凸齒，陰轉(zhuǎn)子有六個與陽轉(zhuǎn)子凸齒相嚙合的凹槽。陰陽轉(zhuǎn)子凸齒頂端分別有1.5 mm高的密封筋，從而保證壓縮機(jī)的做功效率，轉(zhuǎn)子軸是空心的，工作時(shí)注入冷卻油冷卻轉(zhuǎn)子，以減少其熱膨脹的間隙的影響。轉(zhuǎn)子是由2Gr13鍛制加工而成，主軸與轉(zhuǎn)子通過鑲嵌定位裝配，主軸材質(zhì)40CrMnMo鍛制加工而成。

1.2.3 同步齒輪

同步齒輪裝設(shè)在壓縮機(jī)吸入端螺桿外側(cè)的軸頸上，同步齒輪分為三部分組成。輪轂：輪轂與螺桿主軸過硬盈配合；主齒(厚齒)：用來保證陽轉(zhuǎn)子與陰轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的同步性；副齒(薄齒)：壓縮機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)副齒與陽轉(zhuǎn)子同步齒輪是不接觸，其間隙為0.05～0.07 mm，只有壓縮機(jī)出現(xiàn)異常反轉(zhuǎn)時(shí)才接觸，它的作用是用來保證陽轉(zhuǎn)子與陰轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子不互相咬合，從而保證轉(zhuǎn)子的安全性。

1.2.4 軸承

軸承分為整體徑向軸承、徑向止推聯(lián)合軸承及推力軸承三種，其材質(zhì)為巴氏合金。徑向止推聯(lián)合軸承是徑向軸承和止推軸承組合在一起的軸承，其作用保證轉(zhuǎn)子的徑向跳動及轉(zhuǎn)子的軸向游隙，徑向止推聯(lián)合軸承的推力軸承只在壓縮機(jī)啟動不帶壓的情況下工作，而在壓縮機(jī)正常運(yùn)行時(shí)它是不接觸，不工作的，即稱為副推力瓦；推力軸承(主推力軸承)則是承受壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由進(jìn)氣和排氣壓力差而產(chǎn)生的軸向推力。推力軸承由止推軸承和推力盤組成，止推軸承的內(nèi)側(cè)是球面座，它的作用是自動定位找正，使推力軸承與推力盤處于最佳的接角度，從而使接觸面形成均勻的油膜，使推力瓦達(dá)到最佳的運(yùn)行狀態(tài)。軸承的潤滑形式均為強(qiáng)制潤滑。由于轉(zhuǎn)子之間的間隙，轉(zhuǎn)子外圓與氣缸的間隙、轉(zhuǎn)子兩端面與氣缸壁之間的間隙分別與徑向軸承、徑向止推聯(lián)合軸承及推力軸承有著直接關(guān)系，所以在測量壓縮機(jī)各軸承間隙時(shí)，測量數(shù)據(jù)一定要準(zhǔn)確無誤，即是壓縮機(jī)維修重要環(huán)節(jié)之一。

1.2.5 軸封裝置

進(jìn)氣端軸封裝置由石墨環(huán)、波型彈簧、保護(hù)圈、支撐圈、填料盒等組成。填料盒頂端有左右旋向螺紋密封，以防止?jié)櫥图皻怏w滲漏，波型彈簧是使石墨環(huán)平面產(chǎn)生預(yù)緊力，以密封氣體，防止?jié)B漏。排氣端軸封裝置由前置密封、石墨環(huán)、保護(hù)環(huán)、支撐環(huán)、隔板、螺旋密封、填料壓蓋、填料盒等組成。

2 壓縮機(jī)主機(jī)及各部件的裝配

2.1 主機(jī)安裝

1)首先檢查減速機(jī)的中心線，并以此為準(zhǔn)檢查壓縮機(jī)中心線及汽輪機(jī)中心線的位置，然后把汽輪機(jī)、壓縮機(jī)的底座預(yù)埋螺栓進(jìn)行二次灌漿。

2)調(diào)整壓縮機(jī)機(jī)座要采用不同厚度的墊鐵、斜鐵，墊鐵、斜鐵的結(jié)合面不能有間隙，為保證調(diào)整誤差建議墊鐵小于四層為最佳。

3)壓縮機(jī)主機(jī)安裝主要調(diào)整壓縮機(jī)的水平度和同心度。調(diào)整時(shí)以汽輪機(jī)為基準(zhǔn)點(diǎn)，水平偏差不大于0.05 mm/m，左右偏差不大于0.025 mm，調(diào)整合格后需將所有墊鐵點(diǎn)焊固定。

2.2 軸封裝置的配裝

用外徑千分尺測量氣封軸徑，內(nèi)徑千分尺測量石墨環(huán)的內(nèi)徑，算出其間隙，即保證石墨環(huán)間隙在0.10～0.15 mm；螺旋密封間隙在0.35～0.4 mm；油封間隙在0.25～0.30 mm；前置密封間隙0.5～0.55 mm；石墨環(huán)保護(hù)圈與支撐環(huán)徑向間隙0.50～1.00 mm；與支撐環(huán)軸向間隙0.05～0.08 mm；如各部件徑向間隙偏差過小可用刮刀進(jìn)行刮研，如間隙偏差過大則需要上車床進(jìn)行車削。

2.3 徑向軸承、推力瓦的裝配

1)徑向軸承的裝配，首先檢查軸承的油楔面是否合適，確定軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)方向，油楔面與軸承垂直中心線角度不能大于120°，先將軸承座加熱至80～120 ℃，然后將軸承裝入軸承座內(nèi)，待冷卻后打油眼、定位銷固定；徑向軸承徑向軸承間隙0.18～0.24 mm。

2)推力瓦在出廠時(shí)，設(shè)計(jì)的瓦面為平瓦，在運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)瓦溫偏高的狀況，當(dāng)推力軸承溫度大于75 ℃報(bào)警，當(dāng)高于80 ℃時(shí)連鎖跳車，軸承可能就會由于過熱發(fā)生燒損現(xiàn)象。因此若推力軸承溫度上升到此值時(shí)，就應(yīng)立即停車并進(jìn)行檢查檢修。

3)推力瓦的改進(jìn)，主瓦面用刮刀修出井字形油網(wǎng)，接觸要達(dá)到70%，用著色法檢查，使色點(diǎn)要均勻，輕重要一致；球面接觸要達(dá)到80%，在用刮刀刮研球面時(shí)，刮刀輕重一定要均勻、平滑，不能有臺階、倒刺，要達(dá)到球瓦可以自由擺動，以致達(dá)到自動調(diào)節(jié)角度的目的；即推力軸承間隙0.15～0.17 mm；通過改進(jìn)后壓縮機(jī)推力瓦溫度降至75 ℃的安全工作界限內(nèi)，避免了因壓縮機(jī)推力軸承溫度高，而停機(jī)檢修的頻率、節(jié)約檢修成本、提高了壓縮機(jī)的使用周期。

2.4 轉(zhuǎn)子端面間隙的調(diào)整

陰陽轉(zhuǎn)子排氣端間隙為0.26～0.28 mm；因?yàn)殛庩栟D(zhuǎn)子排氣端間隙過大直接影響到壓縮機(jī)的打氣量，過小轉(zhuǎn)子端面密封與機(jī)殼磨損，損傷轉(zhuǎn)子機(jī)殼，所以壓縮機(jī)排氣端間隙的調(diào)整是壓縮機(jī)維修的關(guān)鍵之一 。

以往傳統(tǒng)調(diào)整方法：將轉(zhuǎn)子裝入機(jī)殼內(nèi)，采用塞尺來測量轉(zhuǎn)子的端面間隙，采用這種方法維修時(shí)，在我廠暴露出了缺陷；在每次更換轉(zhuǎn)子后，試車時(shí)發(fā)現(xiàn)排氣端溫度隨著轉(zhuǎn)速的升高，排氣端溫度也會隨之升高，檢查發(fā)現(xiàn)排氣端有磨損現(xiàn)象，對這一問題進(jìn)行了反復(fù)思索，終于找出了問題的所在。

改進(jìn)調(diào)整方法：我廠壓縮機(jī)主要輸送的氣體為窯氣，窯氣具有腐蝕性，氣體中含有少量風(fēng)塵，壓縮機(jī)端面出現(xiàn)了不同程度的腐蝕、沖刷，端面已失去了出廠時(shí)的基準(zhǔn)點(diǎn)，所以在用塞尺進(jìn)行測量，得到的是一個假數(shù)據(jù)；采用百分表，自制一個轉(zhuǎn)子軸向預(yù)推工具，將轉(zhuǎn)子軸向推動進(jìn)行測量轉(zhuǎn)子端面間隙，得到的數(shù)據(jù)真實(shí)準(zhǔn)確，從而杜絕了壓縮機(jī)排氣端磨損的現(xiàn)象。

檢修費(fèi)用：按更換一臺壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子計(jì)算，即：轉(zhuǎn)子排氣端修復(fù)費(fèi)用120 000元/臺，排氣端密封24 000元/臺，送修運(yùn)費(fèi)40 000元/臺，合計(jì)費(fèi)用18.4萬元。如杜絕壓縮機(jī)排氣端磨損的現(xiàn)象，節(jié)約了維修費(fèi)用，降低工人勞動強(qiáng)度，減少了壓縮機(jī)非計(jì)劃停車時(shí)間，提高設(shè)備有效利用率。

2.5 轉(zhuǎn)子嚙合間隙的調(diào)整

轉(zhuǎn)子嚙合間隙的調(diào)整主要靠同步齒輪來進(jìn)行調(diào)整，如現(xiàn)場條件不允許，也可以用轉(zhuǎn)子的軸向游隙來微調(diào)，但用轉(zhuǎn)子的軸向游隙來調(diào)整轉(zhuǎn)子的嚙合間隙，存在一個弊端，改變了轉(zhuǎn)子排氣端端面間隙，必然影響壓縮機(jī)的做功，所以一般不建議用轉(zhuǎn)子的軸向游隙來調(diào)整轉(zhuǎn)子的嚙合間隙。陽轉(zhuǎn)子與陰轉(zhuǎn)子嚙合間隙分吸氣端、中段及排氣端三部分測量，轉(zhuǎn)子上下間隙之和為0.55～0.60 mm；調(diào)整上下間隙大致相等，且考慮壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí)，受氣流的影響轉(zhuǎn)子會出現(xiàn)向后的推力，所以轉(zhuǎn)子嚙合間隙調(diào)整時(shí)盡量保證上間隙大于下間隙，即：上間隙0.30～0.35 mm，下間隙0.25～0.30 mm為最佳。

3 結(jié) 語

如何提高壓縮機(jī)的維修質(zhì)量，是備受關(guān)注探討的課題，從2016年5月開始，我公司逐步對壓縮機(jī)的推力瓦面、轉(zhuǎn)子調(diào)整方法進(jìn)行了上述改進(jìn)試驗(yàn)。從檢修后運(yùn)行情況看，各項(xiàng)指標(biāo)都在安全工作界限內(nèi)，達(dá)到了非常好的效果。因此不但節(jié)約了維修費(fèi)用，降低工人勞動強(qiáng)度，還延長壓縮機(jī)的使用壽命。