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大型螺桿轉(zhuǎn)子突然抱死怎么辦？

故障概述

GML95型雙螺桿壓縮機(jī)是30萬噸/年聚烯烴裝置的常用機(jī)型。K-8200風(fēng)機(jī)，型號(hào)GML95，每天不定時(shí)啟動(dòng)，主要用于B線摻混，每次運(yùn)行4-5小時(shí)，每天運(yùn)行2-3次，故障發(fā)生前累計(jì)運(yùn)行7900小時(shí)。輸送能力為4722Nm3/h，轉(zhuǎn)速為7351rpm,軸功率243kW，入口liuliang6529m3/h。

故障發(fā)生后，調(diào)閱當(dāng)天的風(fēng)機(jī)運(yùn)行的電流，運(yùn)行曲線如下：

05：48 啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，進(jìn)行摻混倒倉操作。

10：36 摻混倒倉完成，風(fēng)機(jī)空載運(yùn)行。

12：05 進(jìn)行摻混倒倉操作。

16：22 風(fēng)機(jī)出口電流高報(bào)跳車。內(nèi)操發(fā)現(xiàn)摻混風(fēng)機(jī)電流突然上漲至高報(bào)，風(fēng)機(jī)停機(jī)。班組隨即通知裝置管理人員，同時(shí)，將設(shè)備斷電。裝置管理人員按照檢查程序脫開聯(lián)軸器，進(jìn)行設(shè)備盤車，無法盤動(dòng)，初步判斷為軸承或轉(zhuǎn)子損壞，迅速聯(lián)系維保人員拆檢。

通過拆檢，解體檢查發(fā)現(xiàn)：

1.1驅(qū)動(dòng)軸及軸承未見明顯異常；

1.2軸承箱齒輪未見明顯損傷；

1.3陰陽轉(zhuǎn)子嚙合密封線部位有磨損（見標(biāo)注1）；陽轉(zhuǎn)子非驅(qū)動(dòng)端端面磨損嚴(yán)重（見標(biāo)注2）；靠近轉(zhuǎn)子兩側(cè)端部的陰陽轉(zhuǎn)子密封線配合型線磨損嚴(yán)重（見標(biāo)注3）

1.4 機(jī)殼（陽轉(zhuǎn)子非驅(qū)端處）出現(xiàn)三處裂紋

1.5 陽轉(zhuǎn)子非驅(qū)動(dòng)端調(diào)心滾子軸承（起軸向定位作用）外圈與定位盤磨損（見標(biāo)注5）軸承外圈安裝定位環(huán)上的銷釘已變形（見標(biāo)注6）

1.6 陽轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)端徑向軸承保持架損壞，軸承滾柱變形、磨損并混亂排列。

1.7 轉(zhuǎn)子軸裝密封處出現(xiàn)約1/6周長的燒痕，

1.8 轉(zhuǎn)子端面有約2/3圓周與殼體端發(fā)生磨損。

1.9 主轉(zhuǎn)子軸彎曲偏離中心2.7mm；副轉(zhuǎn)子軸彎曲偏離中心2.0mm。

2.0 主、副轉(zhuǎn)子外圓均直徑磨小約2.9mm。

2故障原因分析

綜合拆檢情況，對(duì)故障可能產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析如下：

2.1 結(jié)合潤滑油油質(zhì)分析結(jié)果為合格，油品更換周期4000小時(shí)未到，油壓3.2bar在要求范圍內(nèi)（1.8-5.5bar），且油壓設(shè)有聯(lián)鎖停機(jī)，初步判斷潤滑情況良好；排除潤滑不良引起的軸承損壞造成的抱軸。

2.2 根據(jù)巡檢記錄，風(fēng)機(jī)入口壓力-30kPa，大于廠家要求的-45kPa值，且現(xiàn)場檢查入口濾網(wǎng)，未發(fā)現(xiàn)有破損情況，各項(xiàng)參數(shù)均顯示正常，現(xiàn)場巡檢時(shí)，未發(fā)生異響，排除壓縮機(jī)內(nèi)進(jìn)入異物導(dǎo)致轉(zhuǎn)子抱死。

2.3 根據(jù)風(fēng)機(jī)的拆檢情況：整體來看，陰陽轉(zhuǎn)子倆端面處磨損嚴(yán)重，中心處磨損較輕；陽轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)端徑向軸承保持架損壞，軸承滾柱變形、磨損并混亂排列；非驅(qū)動(dòng)端軸承保持相對(duì)完好，內(nèi)側(cè)止推軸承與定位盤有受力磨損痕跡，軸承外圈安裝定位環(huán)上的銷釘已變形；轉(zhuǎn)子端面有約2/3圓周與殼體端發(fā)生磨損；轉(zhuǎn)子軸裝密封處出現(xiàn)約1/6周長的燒痕；說明轉(zhuǎn)子在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不是整體的軸向串動(dòng)，而是轉(zhuǎn)子嚙合過程發(fā)生傾斜，轉(zhuǎn)子徑向方向發(fā)生位移變形。

2.3 從運(yùn)行分析來看。由于壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中出口溫度高，壓力大，再加上轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高達(dá)7351rpm,對(duì)陰陽轉(zhuǎn)子頂間隙，端面間隙，相互嚙合間隙要求極高。轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)中，由于轉(zhuǎn)子變形，發(fā)生轉(zhuǎn)子嚙合摩擦和端面與殼體端面瞬間摩擦，造成局部溫度瞬間升高，使得陰陽轉(zhuǎn)子嚙合間隙和端面間隙更加變小，瞬間抱軸。

綜上，聯(lián)系到驅(qū)動(dòng)端徑向軸承保持架損壞，軸承滾柱變形、磨損并混亂排列，推斷驅(qū)動(dòng)端徑向軸承在運(yùn)行過程中失效是造成設(shè)備故障的主要原因。

2.4 驅(qū)動(dòng)端徑向軸承運(yùn)行中的失效原因

考慮到類似的設(shè)備故障、故障部位以及使用的環(huán)境，失效的原因主要有以下幾個(gè)方面：

2.4.1 陽轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)端軸承可能存在缺陷。

2.4.2 螺桿壓縮機(jī)在力的計(jì)算或軸承選用上可能失當(dāng)。

2.4.3 該螺桿壓縮機(jī)沒有外置潤滑油泵，只是在軸的末端帶有潤滑油泵，壓縮機(jī)在啟動(dòng)瞬間，該設(shè)備軸承沒有油的注入，潤滑上存在隱患，尤其是頻繁啟動(dòng)，更加加速軸承的失效。

2.4.4 裝置生產(chǎn)整體負(fù)荷較高，達(dá)到了120%，加速了軸承的失效。

2.4.5 潤滑油故障。機(jī)器位于高寒環(huán)境地域，冬季寒冷時(shí)節(jié)溫度達(dá)零下30余度，嚴(yán)重影響潤滑油流動(dòng)性。加之，該機(jī)器原裝軸承潤滑噴嘴噴油通徑只有0.06mm，當(dāng)遭遇極寒冷時(shí)段，在潤滑油流動(dòng)性變差條件下，機(jī)器初始啟動(dòng)的一個(gè)時(shí)段內(nèi)，軸承少油甚至失油是，軸承受損亦成必然。隨著軸承受損程度積累，機(jī)器高速運(yùn)行，不確定誘因?qū)е滤查g軸承崩潰的幾率大增，亦會(huì)出現(xiàn)寒冷季節(jié)軸承少油、失油導(dǎo)致的軸承損傷，在非寒冷季節(jié)軸承崩潰。一般情況下，寒冷季節(jié)因潤滑油流動(dòng)性變差導(dǎo)致軸承少油、失油致使軸承損傷崩潰，常發(fā)生在寒冷季節(jié)。

3缺陷修復(fù)

3.1 轉(zhuǎn)子軸修復(fù)，由于轉(zhuǎn)子軸彎曲，轉(zhuǎn)子外圓不規(guī)則磨損，轉(zhuǎn)子失去參考中心，且沒有完整的位置可做中心基準(zhǔn)。我們采用冷焊工藝，補(bǔ)足轉(zhuǎn)子軸尺寸，以原始未磨損的部分轉(zhuǎn)子凹槽點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，反復(fù)調(diào)整同圓周上四（六）個(gè)凹槽點(diǎn)，使之處在同一圓周上，再用不同位置的凹槽點(diǎn)進(jìn)行校驗(yàn)，以此反復(fù)，直至確保轉(zhuǎn)子中心找正；固定轉(zhuǎn)子軸后，在轉(zhuǎn)子軸兩端車成基準(zhǔn)位，以此為基準(zhǔn)位，在轉(zhuǎn)子軸兩端完成打轉(zhuǎn)子中心孔，然后，車、磨等，恢復(fù)轉(zhuǎn)子軸原始尺寸參數(shù)。

3.2 轉(zhuǎn)子葉外圓、葉面修復(fù)，轉(zhuǎn)子葉外圓修復(fù)，采用壓片滾焊修補(bǔ)工藝，根據(jù)外圓磨損輪廓，把不同厚度的壓片，剪成與轉(zhuǎn)子葉外圓磨損部位形狀完全相同的壓片，逐層滾焊，堆出與原始轉(zhuǎn)子曲面一致的滾焊層，修磨拋光即可；轉(zhuǎn)子葉面修補(bǔ)，先制作一個(gè)與兩轉(zhuǎn)子中心距完全一致工裝，把磨損轉(zhuǎn)子固定，以此測量轉(zhuǎn)子葉面不同部位的磨損量，根據(jù)不同部位轉(zhuǎn)子葉面磨損量，選取0.05~0.20mm不同標(biāo)準(zhǔn)壓片，滾焊至合格尺寸，拋光即可。

3.3 外殼修復(fù)，采用冷焊工藝，補(bǔ)焊至設(shè)計(jì)厚度后，鏜、珩磨之合格。

3.4 機(jī)身一體端蓋裂紋修復(fù)，采用鉆孔連續(xù)鑲螺絲方法修補(bǔ)至合格。

3.5 其他部位修復(fù)，均采取冷焊、車、鏜、磨常規(guī)方法修復(fù)至合格。

4效果

該機(jī)損壞程度，經(jīng)尋找多個(gè)廠家試圖修復(fù)，均被結(jié)論報(bào)廢，后經(jīng)我公司與陜西關(guān)中壓縮機(jī)制造有限公司工程師劉安才聯(lián)合攻關(guān)，采用上述方法修復(fù)后，該機(jī)運(yùn)行各項(xiàng)參數(shù)合格。截止目前，已穩(wěn)定運(yùn)行3000余小時(shí)，未出現(xiàn)瑕疵。

5預(yù)防措施

為預(yù)防類似壓縮機(jī)故障的產(chǎn)生，需要加強(qiáng)風(fēng)機(jī)的日常操作維護(hù)。

5.1 對(duì)設(shè)備來講，振動(dòng)為故障之源，要堅(jiān)持做好壓縮機(jī)振動(dòng)測量并記錄，觀察趨勢(shì)。發(fā)現(xiàn)趨勢(shì)狀態(tài)變差，要及時(shí)停車進(jìn)行維修維護(hù)；

5.2 各加強(qiáng)巡檢，檢查風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況及各參數(shù)，是否有異響；

5.3 嚴(yán)格按照廠家要求的油品更換周期4000小時(shí)更換新油、油濾，確保潤滑合格。

5.4 確?？諡V等備件合格，并嚴(yán)格按照求4000小時(shí)更換空濾，若環(huán)境較差，應(yīng)加大清理或更換頻次，保證無異物吸入；

5.5 冬季及時(shí)投運(yùn)隔音罩內(nèi)暖氣，保證壓縮機(jī)本體的啟動(dòng)溫度15度以上，防止?jié)櫥偷蜏亓鲃?dòng)性變差，導(dǎo)致軸承少油、失油。

5.6 加強(qiáng)與螺桿壓縮機(jī)制造商的溝通，就壓縮機(jī)在力的計(jì)算或軸承選用進(jìn)行探討。

5.7 在滿足裝置生產(chǎn)的條件下，盡量減少啟動(dòng)頻次和增加送料摻混時(shí)間，以減小壓縮機(jī)負(fù)荷量。

5.8 定期做好檢修維護(hù)和保養(yǎng)。

空壓機(jī)溫度過高是怎么回事

1. 環(huán)境溫度過高對(duì)螺桿空壓機(jī)的兩方面影響

A：溫度越高，空氣越是稀薄(就好像空壓機(jī)在高原地區(qū)效率低一樣)，造成空壓機(jī)工作效率下降，使空壓機(jī)更多時(shí)間處于加載狀態(tài)，帶更多負(fù)載，造成空壓機(jī)產(chǎn)生的熱量更多，空壓機(jī)肯定溫度就更高。

B：一般空壓機(jī)設(shè)計(jì)的時(shí)候就有一個(gè)設(shè)計(jì)運(yùn)行環(huán)境溫度(30-40度)，在設(shè)計(jì)運(yùn)行環(huán)境溫度下運(yùn)行空壓機(jī)一般溫度就快接近空壓機(jī)保護(hù)溫度，如果空壓機(jī)環(huán)境溫度高于設(shè)計(jì)運(yùn)行環(huán)境溫度，就會(huì)tigao空壓機(jī)的溫度從而使空壓機(jī)到底甚至超過空壓機(jī)的停機(jī)溫度，從而造成空壓機(jī)高溫。

2. 空壓機(jī)系統(tǒng)缺油

可檢查油氣桶油位，在停機(jī)泄壓后，潤滑油處于靜態(tài)時(shí)，油位應(yīng)比高油位標(biāo)志H(或MAX)略高。在設(shè)備運(yùn)行過程中，油位不能低于低油位標(biāo)志L(或MIX)。如發(fā)現(xiàn)油量不足或觀察不到油位時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)加油。

3. 油停止閥(斷油閥)工作不正常

油停止閥一般為兩位兩通常閉電磁閥，起動(dòng)時(shí)開啟，停機(jī)時(shí)關(guān)閉，以避免停機(jī)時(shí)油氣桶內(nèi)的油繼續(xù)噴入機(jī)頭，并從進(jìn)氣口噴出。若該元件加載時(shí)不開啟，主機(jī)會(huì)因缺油迅速升溫，嚴(yán)重者會(huì)造成螺桿總成燒毀。

4. 機(jī)油過濾器問題

A:機(jī)油過濾器堵塞旁通閥又不開啟會(huì)造成空壓機(jī)油不能到達(dá)機(jī)頭，主機(jī)會(huì)因缺油迅速升溫。

B:機(jī)油過濾器堵塞liuliang變小，有一種情況就是空壓機(jī)因?yàn)闊崃繋ё叩牟皇呛芡耆諌簷C(jī)溫度慢慢升高形成高溫，另外一種情況是空壓機(jī)卸載后空壓機(jī)高溫，因?yàn)榭諌簷C(jī)在加載時(shí)內(nèi)部油壓高，空壓機(jī)油可以通過，而空壓機(jī)卸載后空壓機(jī)油壓力低空壓機(jī)油通過空壓機(jī)機(jī)油過濾器困難，liuliang太小從而造成空壓機(jī)高溫。

5. 熱控閥(溫控閥)工作失靈

熱控閥安裝于油冷卻器前方，其作用是維持機(jī)頭排氣溫度于壓力露點(diǎn)以上。其工作原理是剛開機(jī)時(shí)由于油溫較低，熱控閥支路開啟，主回路關(guān)閉，潤滑油不經(jīng)冷卻器直接噴入機(jī)頭;待溫度升至40℃以上，熱控閥逐漸關(guān)閉，油同時(shí)從冷卻器和支路流過;升高到80℃以上，該閥完全關(guān)閉，潤滑油則全部經(jīng)冷卻器再進(jìn)入機(jī)頭，以大程度對(duì)潤滑油進(jìn)行冷卻。

如果熱控閥出現(xiàn)故障，則潤滑油可能不經(jīng)冷卻器直接進(jìn)入機(jī)頭，從而油溫?zé)o法下降，造成超溫。其失靈的主要原因，一是閥芯上的大小兩個(gè)熱敏彈簧疲勞后彈性系數(shù)改變，不能隨溫度變化而正常動(dòng)作;二是閥體磨損，閥芯卡死或動(dòng)作不到位而無法正常關(guān)閉?？筛鶕?jù)情況修復(fù)或更換。

6. 檢查油量調(diào)節(jié)器是否正常，必要時(shí)可適當(dāng)加大噴油量

噴油量在設(shè)備出廠時(shí)已調(diào)好，一般情況下不宜改變。

7. 機(jī)油超過使用時(shí)間，機(jī)油變質(zhì)

機(jī)油流動(dòng)性變差，熱交換熱性能下降。造成空壓機(jī)機(jī)頭的熱量不能完全帶走造成空壓機(jī)高溫。

8. 檢查油冷卻器工作是否正常

對(duì)水冷式機(jī)型，可檢查其進(jìn)出口水管的溫差，正常情況下應(yīng)為5一8℃，低于5℃可能有結(jié)垢或堵塞現(xiàn)象，將會(huì)影響冷卻器的換熱效率，并造成散熱不良，此時(shí)可將換熱器拆下后進(jìn)行清洗。

9. 檢查冷卻水入口溫度是否過高，水壓及l(fā)iuliang是否正常，對(duì)于風(fēng)冷式機(jī)型則檢查環(huán)境溫度是否過高

冷卻水的入口溫度一般不應(yīng)超過35℃，水壓在0.3一0.5MPA之間，liuliang應(yīng)不小于規(guī)定liuliang的90%。環(huán)境溫度不應(yīng)高于40℃。如果達(dá)不到上述要求，可通過安裝冷卻塔、改善室內(nèi)通風(fēng)、加大機(jī)房空間等辦法解決。還可檢查冷卻風(fēng)扇工作是否正常。如有故障應(yīng)進(jìn)行檢修或更換。

10. 風(fēng)冷機(jī)組檢查

風(fēng)冷機(jī)組主要檢查進(jìn)出油溫相差是否在10度左右，如果小于這個(gè)值則應(yīng)檢查散熱器表面翅片是否臟堵，如果臟堵可用潔凈空氣吹干凈散熱器表面粉塵，并檢查散熱器翅片是否腐蝕，腐蝕厲害的話則有必要考慮更換散熱器總成，內(nèi)部管道是否有臟堵現(xiàn)象，若有此現(xiàn)象則可用循環(huán)泵循環(huán)帶一定酸性藥水清洗，一定要注意藥水濃度，以及循環(huán)時(shí)間，避免散熱器因藥水腐蝕造成散熱器穿腔。

11. 風(fēng)冷機(jī)風(fēng)扇問題

風(fēng)冷機(jī)風(fēng)扇問題有風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，風(fēng)扇反相，2個(gè)風(fēng)扇只開了一個(gè)等。

12. 風(fēng)冷機(jī)型客戶安裝的排風(fēng)管道方面的問題

有排風(fēng)管道過風(fēng)面過小，排風(fēng)管道過長，排風(fēng)管道中間彎道過多，排風(fēng)管道過長中間彎道多有沒有安裝抽風(fēng)機(jī)，抽風(fēng)機(jī)liuliang小于空壓機(jī)原配散熱風(fēng)扇。

13. 溫度傳感器讀數(shù)不準(zhǔn)

14. 電腦讀數(shù)不準(zhǔn)

15. 機(jī)頭問題

一般空壓機(jī)機(jī)頭軸承要求在小時(shí)更換，因?yàn)榭諌簷C(jī)的間隙，平衡都是靠軸承來保證的，如果軸承的磨損增大，就會(huì)造成空壓機(jī)機(jī)頭產(chǎn)熱量增加，造成空壓機(jī)高溫。

16. 潤滑油規(guī)格不正確或品質(zhì)較差

螺桿機(jī)的潤滑油均有嚴(yán)格要求，不能隨意代用，應(yīng)以設(shè)備使用說明書中的要求為準(zhǔn)。

17. 檢查空氣過濾器是否堵塞

空氣過濾器堵塞會(huì)引起空壓機(jī)負(fù)載量過大，長期處于加載狀態(tài)，會(huì)引起高溫。可依據(jù)壓差開關(guān)的報(bào)警信號(hào)檢查或更換。一般空氣過濾器堵塞先造成的問題就是產(chǎn)氣量減少，空壓機(jī)高溫是次要的表現(xiàn)。

18. 檢查壓力是否過高

系統(tǒng)壓力一般在出廠時(shí)都已調(diào)定，如確需調(diào)整時(shí)，應(yīng)以設(shè)備銘牌標(biāo)定的額定產(chǎn)氣壓力為準(zhǔn)。若調(diào)整過高，則由于機(jī)器的負(fù)荷增加，會(huì)引發(fā)超溫現(xiàn)象。這個(gè)也和上一個(gè)原因一樣，空壓機(jī)高溫是次要表現(xiàn)，主要表現(xiàn)為空壓機(jī)電機(jī)電流升高，空壓機(jī)保護(hù)停機(jī)。