螺桿空氣壓縮機(jī)機(jī)頭卡死抱死分析

大家都知道，就算是質(zhì)量再好的空氣壓縮機(jī)(compressor)主機(jī)，長時(shí)間使用(use)或者使用時(shí)操作控制不當(dāng)都會(huì)有一定幾率造成空氣壓縮機(jī)機(jī)頭出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象。昆山空壓機(jī)維修工作時(shí)，空氣經(jīng)過自潔式空氣過濾器被吸入，通過PLC自動(dòng)清洗過濾器，空氣在經(jīng)過進(jìn)口導(dǎo)葉自動(dòng)調(diào)節(jié)后進(jìn)入一級壓縮，經(jīng)一級壓縮后的氣體溫度較高，然后進(jìn)入中間冷卻器進(jìn)行冷卻(水走管內(nèi)，氣走管外，中冷器的水流量要求為110m/h)之后進(jìn)入二級壓縮系統(tǒng)機(jī)頭卡死固然和空氣壓縮機(jī)本身質(zhì)量有關(guān)，但并不是全部，其他客觀因素的影響(influence)也不容忽視，所以，為了節(jié)省企業(yè)的支出，要對除空氣壓縮機(jī)本身之外引起機(jī)頭抱死/卡死的其他原因進(jìn)行分析和處理。找到原因，然后再對癥下藥，才能更好的保護(hù)空氣壓縮機(jī)。
螺桿空氣壓縮機(jī)主機(jī)是機(jī)組中最重要的部件，主要由機(jī)體組件、一對相互嚙合的陽、陰轉(zhuǎn)子、軸承(bearing)、軸封等組成。由于空氣壓縮機(jī)機(jī)頭是機(jī)組中最重要的部件，機(jī)體內(nèi)裝置的均為精度極高的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，因此在運(yùn)轉(zhuǎn)中，不允許固體雜物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)，以免發(fā)生故障（fault），影響使用(use)。主機(jī)是機(jī)組的核心，為保持其功能，除保證應(yīng)具備的運(yùn)動(dòng)間隙外，還要保證工作環(huán)境工況適宜，供油潤滑系統(tǒng)正常，保證適宜的噴油量。

　　螺桿式空氣壓縮機(jī)主機(jī)正常(normal)運(yùn)行時(shí)，螺桿與螺桿之間、螺桿與主機(jī)殼體及高低壓端面之間都是不接觸的，主要由以下三個(gè)方面的條件來保證：
　　1、螺桿、主機(jī)殼體和高低壓端的加工都是高精度。昆山空壓機(jī)保養(yǎng)主要噪聲源是進(jìn)、排氣口，應(yīng)選用適宜的進(jìn)排氣消聲器?？諌簷C(jī)進(jìn)氣噪聲的頻譜呈低頻特性，進(jìn)氣消聲器應(yīng)選用抗性結(jié)構(gòu)或以個(gè)、抗性為主的阻抗復(fù)合式結(jié)構(gòu)。空壓機(jī)的排氣氣壓大，氣流速度高，應(yīng)在空壓機(jī)排氣口使用小孔消聲器該精度保證了主機(jī)裝配后，螺桿與螺桿之間、螺桿與主機(jī)殼體之間有適當(dāng)間隙，該間隙大小已經(jīng)充分考慮到了主機(jī)高溫運(yùn)行時(shí)螺桿及殼體會(huì)發(fā)生形變的問題；
　　2、螺桿與高低壓端面的間隙大小是根據(jù)技術(shù)要求在進(jìn)行螺桿裝配(assemble)時(shí)保證的。昆山空壓機(jī)維修工作時(shí)，空氣經(jīng)過自潔式空氣過濾器被吸入，通過PLC自動(dòng)清洗過濾器，空氣在經(jīng)過進(jìn)口導(dǎo)葉自動(dòng)調(diào)節(jié)后進(jìn)入一級壓縮，經(jīng)一級壓縮后的氣體溫度較高，然后進(jìn)入中間冷卻器進(jìn)行冷卻(水走管內(nèi)，氣走管外，中冷器的水流量要求為110m/h)之后進(jìn)入二級壓縮系統(tǒng)主機(jī)運(yùn)行時(shí)螺桿沒有軸向竄動(dòng)，而螺桿的徑向允許位移則是由高精度的軸承來保證的；
　　3、主機(jī)正常(normal)運(yùn)行時(shí)潤滑(lubricating)油形成的油膜使螺桿(Screw)與螺桿之間不直接接觸。
綜上，我們可以知道，造成空氣壓縮機(jī)螺桿空氣壓縮機(jī)主機(jī)卡死的內(nèi)外部原因可能有：
　　1、機(jī)頭排氣(Exhaust)端間隙不良。用戶(user)使用一兩個(gè)重負(fù)荷工作日，發(fā)生卡死情況后，故障在拆檢時(shí)通過測量(cè liáng)間隙值應(yīng)很容易判定。
　　2、機(jī)頭進(jìn)氣端間隙不良卡死。昆山空壓機(jī)是一種用以壓縮氣體的設(shè)備?？諝鈮嚎s機(jī)與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機(jī)是往復(fù)活塞式，旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機(jī)是非常大的應(yīng)用程序。由于機(jī)頭進(jìn)氣端的間隙是由機(jī)頭生產(chǎn)廠確定，而進(jìn)氣間隙與排氣間隙相比要大許多，所以出現(xiàn)進(jìn)氣端卡死幾率較小。對大多數(shù)機(jī)型而言，在進(jìn)氣口用肉眼即能看到進(jìn)氣端是否有燒結(jié)(把粉狀物料轉(zhuǎn)變?yōu)橹旅荏w的過程)現(xiàn)象。此故障產(chǎn)生的原因大多是由于油的原因使排氣端定位軸承磨損（零部件失效的一種基本類型）過大，轉(zhuǎn)子向進(jìn)氣端軸向位移造成進(jìn)氣端間隙過小。也可能由于排氣端定位螺母松動(dòng)而產(chǎn)生轉(zhuǎn)子向進(jìn)氣端軸向位移，造成進(jìn)氣端間隙過小甚至金屬直接刮碰（一般常見于自行修理的機(jī)頭，定位螺母鎖緊力矩不當(dāng)或螺紋密封(seal)膠型號不對）。
　　3、反轉(zhuǎn)卡死。由于絕大多數(shù)螺桿機(jī)均是單向定位，正常工作(gōng zuò)時(shí)，圓錐推力軸承承受了壓縮空氣向進(jìn)氣端推動(dòng)轉(zhuǎn)子的作用力并保證了排氣間隙。當(dāng)反轉(zhuǎn)時(shí)，壓縮空氣產(chǎn)生的推力會(huì)將轉(zhuǎn)子推向排氣端，造成金屬接觸燒結(jié)而卡死。雖然大多數(shù)機(jī)頭均設(shè)計(jì)有反向浮動(dòng)定位的碟形簧等以平衡此推力，但僅允許短時(shí)間(time)空載反轉(zhuǎn)，以確定正確旋轉(zhuǎn)(Rotating)方向(direction)。整機(jī)廠均設(shè)計(jì)有防止反轉(zhuǎn)的相應(yīng)保護(hù)(bǎo hù )，所以一般只有在保護(hù)失靈，或更換電機(jī)接線、更換開關(guān)等時(shí)發(fā)生。
　　4、潤滑油原因
　　a.長期停用（包括運(yùn)輸），空氣壓縮機(jī)配件機(jī)頭內(nèi)部油量不足，造成瞬間缺油，導(dǎo)致卡死，所以長期停機(jī)的設(shè)備要先往機(jī)頭內(nèi)加足量的油，再啟動(dòng)設(shè)備；
　　b.運(yùn)行的機(jī)器供油不足，包括潤滑油更換或添加(Add to)不及時(shí)，或油路堵塞、泄露，導(dǎo)致(cause)機(jī)頭缺油卡死；
　　c.油位過低導(dǎo)致(cause)螺桿轉(zhuǎn)子兩端的軸承在運(yùn)行過程中失去潤滑，造成軸承嚴(yán)重磨損使陰陽螺桿發(fā)生摩擦卡（抱）死。
　　d.潤滑油中雜質(zhì)太多?？赡苁鞘褂?use)者未及時(shí)換油，油質(zhì)不好，混用油或油太臟等原因造成機(jī)頭冷卻不良，油積碳使轉(zhuǎn)子與機(jī)殼燒結(jié)在一起，多發(fā)生在轉(zhuǎn)子排氣端面與機(jī)殼或轉(zhuǎn)子軸外圓與機(jī)殼內(nèi)孔部位。所以選潤滑油、更換潤滑油比較關(guān)鍵，使用劣質(zhì)潤滑油或超期使用時(shí)更容易發(fā)生此類事故。
　　5、空氣(Basin air)壓縮機(jī)軸承老化磨損嚴(yán)重
　　檢測軸承(bearing)磨損程度可以在軸承沒拆下時(shí)，撥動(dòng)軸承內(nèi)下側(cè)滾針或滾珠，如能輕松撥動(dòng)說明需要更換了。隨著空氣(Basin air)壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間的推移，空氣壓縮機(jī)機(jī)頭大修軸承必然會(huì)產(chǎn)生磨損，從而導(dǎo)致螺桿產(chǎn)生軸向竄動(dòng)值及徑向竄動(dòng)值增大，該變化會(huì)讓螺桿與螺桿之間、螺桿與主機(jī)殼體及前后端面之間的間隙發(fā)生變化。
　　該間隙變化在軸承壽命(lifetime)期限內(nèi)是正常的、允許的，而由此產(chǎn)生的空氣壓縮機(jī)產(chǎn)氣量衰減及傳動(dòng)電機(jī)負(fù)荷(load)增加(increase)也是正常的、允許的。昆山空壓機(jī)是一種用以壓縮氣體的設(shè)備?？諝鈮嚎s機(jī)與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機(jī)是往復(fù)活塞式，旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機(jī)是非常大的應(yīng)用程序。但是，當(dāng)螺桿空氣壓縮機(jī)配件軸承磨損及主機(jī)配合間隙超過允許的極限量后，就可能發(fā)生嚴(yán)重(serious)后果。
　　6、異物進(jìn)入卡死。多見于維護(hù)時(shí)不注意，異物從進(jìn)氣口吸入，造成卡死。個(gè)別的也有油濾損壞(damage)，較大雜質(zhì)顆粒(Particles)從噴油口進(jìn)入卡死，對于較大的帶齒輪的機(jī)頭，也有齒輪損壞而脫落的齒渣經(jīng)回油口吸入吸氣腔造成轉(zhuǎn)子卡死。在維修此類機(jī)頭時(shí)一般在回油口加一銅網(wǎng)，以避免齒輪損壞時(shí)故障擴(kuò)大。
　　例如，2012年6月，某大型(Large scale)公司動(dòng)力車間空氣壓縮機(jī)巡檢工打掃衛(wèi)生時(shí)發(fā)現(xiàn)90kW的螺桿空氣壓縮機(jī)停機(jī)，嘗試啟動(dòng)，空氣壓縮機(jī)不能啟動(dòng)。找到值班電工對電氣系統(tǒng)(system)進(jìn)行檢查，檢查后發(fā)現(xiàn)馬達(dá)及電器線路正常，但仍然沒有辦法啟動(dòng)，初步懷疑是PLC出現(xiàn)故障。后經(jīng)檢查空氣壓縮機(jī)電氣系統(tǒng)及PLC均正常，嘗試啟動(dòng)時(shí)電流(Electron flow)高達(dá)800-900A，判斷為空氣壓縮機(jī)機(jī)頭故障。將電機(jī)與空氣壓縮機(jī)機(jī)頭分離后，人工不能盤動(dòng)螺桿空氣壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子。初步判斷機(jī)頭軸承散架卡死導(dǎo)致轉(zhuǎn)子不能轉(zhuǎn)動(dòng)，但打開機(jī)頭軸承蓋檢查，軸承完好沒有散架，發(fā)現(xiàn)機(jī)頭不能轉(zhuǎn)動(dòng)的原因?yàn)闅んw中陰陽轉(zhuǎn)子卡死。
　　機(jī)頭發(fā)到空氣壓縮機(jī)生產(chǎn)廠，經(jīng)廠家拆卸后檢查，發(fā)現(xiàn)造成空氣壓縮機(jī)機(jī)頭卡死無法拆卸的原因是一根M12螺栓掉落進(jìn)去卡死。經(jīng)空氣壓縮機(jī)廠家維修技術(shù)人員分析，造成螺栓掉落進(jìn)去的原因是維修時(shí)遺留在空氣壓縮機(jī)上的螺栓，在空氣壓縮機(jī)振動(dòng)和進(jìn)氣閥口空氣吸引力的作用下，隨空氣吸入機(jī)頭內(nèi)部，最終造成機(jī)頭卡死。
　　7、齒輪卡死。由于帶齒輪的機(jī)頭其齒輪靠專門的噴油孔噴油潤(Oily)滑冷卻，所以當(dāng)油質(zhì)不好時(shí)，很容易造成噴油孔積炭、堵死，從而使齒輪卡死。
　　螺桿空氣(Basin air)壓縮機(jī)機(jī)頭出現(xiàn)卡死的故障時(shí)，首先要將電動(dòng)機(jī)與空壓機(jī)機(jī)頭脫開，檢查單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)頭以確認(rèn)是否已卡死，此故障為嚴(yán)重故障，建議用戶不要自行拆卸，可及時(shí)與經(jīng)銷商、廠家聯(lián)系以確定修理方案。進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)(maintain)螺桿空氣壓縮機(jī)，有助于延長空氣壓縮機(jī)的使用(use)壽命，空氣壓縮機(jī)的保養(yǎng)維護(hù)也是一項(xiàng)重要的開支，所以要請專業(yè)的空氣壓縮機(jī)操作控制人員進(jìn)行。
　　空氣壓縮機(jī)機(jī)頭卡死主要的解決方法有：（1）化學(xué)物品清洗后拆檢；（2）手動(dòng)拆檢；（3）液壓法拆檢；（4）電解法拆檢。
　　正常的空氣壓縮機(jī)維保工作既是設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基本要求，也是企業(yè)控制設(shè)備維護(hù)成本、避免不必要的資金損失（loss)和保障企業(yè)正常生產(chǎn)的基本要求。因此，對空氣壓縮機(jī)按時(shí)、按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行維保，并且對機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)(status)進(jìn)行檢測(檢查并測試)不僅是必要的，而且也是必須的！