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轴承知识

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天!压缩机润滑异常,转子差点废掉

安均

(来源:压缩机网)

我们检修一台空气压缩机,对其压缩机主机进行了解体。在整个拆卸过程中我们始终在思考,为什么这台机器的开机声音这么大,而且产气量还不高?额定产气量每分钟20立方,可半个多小时过去了,储气罐和压缩机管网的压力始终没有起来,还维持在0.4MPa。开机时间不能太长,是不是因为机器的润滑系统出现了异常,主机阴阳转子的润滑没有跟上?如果再继续开机可能会造成更大的阴阳转子的干磨损,我们立刻决定进行停机检修。

一、故障现象

当我们一步步进行拆卸维修时,首先观察到油气分离器中润滑油已经乳化了。油气分离器的储油罐上半部分是已经乳化了、透明透亮的润滑油,下半部分从放油管已经放不出来润滑油液了,放出来的是清凉的水,没有了润滑油液的粘稠度。这进一步说明润滑油液在油系统中已经变质了,不具备润滑油液所应具有的冷却降温、润滑密封的效能了。

再进一步,拆卸了压缩空气气路管道,发现管道连接可拆卸处有锈斑,说明气体管路中有大量的水伴随着压缩空气一起在气路管道中,而且压缩空气中的水是液态或者是气液饱和状态的。如果是纯粹的气态水,那么只有在降低温度后,才会在气体管路凝结。

拆卸了后冷却器,让循环冷却水正常运行,开启冷却循环水泵,水压与平常正常运行时保持一致,开机运行1个小时,检查发现后冷却器中并未有冷却水出现,说明后冷却器并未泄漏,排除了循环冷却水进入后冷却器进入压缩空气气体管路,进而污染润滑油系统的可能。

那么在寻求润滑油系统进水的途径中,现在只有油冷却器了。油冷却器一般和后冷却器连接在一起,循环冷却水先进入后冷却器,再进入油冷却器。这样设计的好处是可以保证冬季润滑油的油温不至于太低。为保证润滑油进入主机的油温不能太低,在润滑油路中有一个恒温阀,就是保证进入主机的润滑油液温度不能低于60℃,否则润滑油液温度太低,油液粘稠度高,起不到润滑作用。

二、从原理上分析润滑油和循环水作用

(1)油管路系统

油管路系统由主机、油气分离器、热力阀(恒温阀)、油过滤器、油冷却器及连接管路组成。油气分离器中的润滑油经热力阀进入油冷却器,冷却后的润滑油经油过滤器进入主机工作腔,与吸入的空气一起被压缩,然后排出机体,进入油气分离器,完成一个循环。本机的热力阀和油过滤器做成一体,阀芯在过滤器的顶盖内。

润滑油的作用体现在三个方面:

a.冷却。喷入机体内的润滑油能吸收大量空气被压缩过程中产生的热量,从而起到冷却的作用。

b.润滑。润滑油在两转子之间形成一层油膜,避免阴、阳转子直接接触,从而避免转子型面的磨损。此外,经内部油路到达各个润滑点,润滑轴承和齿轮。

c.密封。具有一定粘度的润滑油可填补转子与转子之间,转子与机壳之间的间隙,减少机体内部的泄漏损失,提高压缩机的容积效率。回油管上设有视油镜,供操作人员观察回油情况。压缩机满载时,应有较大流量;卸载时,流量很小,甚至没有。若满载时断流或流量很少,应停机卸压后清洗回油过滤器。

(2)水管路系统(水冷机组适用)

水路系统主要由油冷却器、后冷却器和相应的管路组成。参见零部件目录中的水管路系统图。用户在设置外接水路系统时应注意以下几个方面:a.进水管接通后冷,即先冷却空气,后冷却油。b.为使冷却器长期保持良好的换热效果,延长冷却器的使用寿命,必须使用结净的冷却水。c.进水压力应大于或等于0.2MPa, 小于0.5MPa。d.当水温在27~29℃时,机组的耗水量为116.2L/min(LS20S-175)和131L/min(LS20S-200)。e.在冬季,为防冷却器被冻裂,停机后应将冷却器中的积水放掉。机组长期不用,也应放掉积水。

(3)排气系统

排气系统主要由主机、油气分离器、Z小压力阀、安全阀、放空阀、后冷却器、疏水阀和连接管路组成。

经油气分离后的压缩空气通过Z小压力阀,后冷却器和疏水阀,然后排出机外,供给用户使用。在疏水阀的外侧配置了一个备用法兰。客户只需用一根G2-1/2″的钢管与备用法兰相连接,就可将压缩空气引到工作场所。

在外接管路上,客户需自己配置截止阀。疏水阀的作用是将压缩空气中的冷凝水分离出来,并自动排出机外。疏水阀下面设有手动排水阀(1/2″球阀)。自动排水阀一旦阻塞,工作人员可用手动排水阀排水。当然,这是应急措施,操作人员应及时清洗自动排水阀,使疏水阀恢复自动排水的功能。压缩机停机后,操作人员应打开手动排水阀,将积水放掉,以免疏水阀内部锈蚀。Z小压力阀位于油气分离器的顶盖上,其作用是确保油气分离器中的压力不低于0.35MPa,使润滑油能够在管路中正常流动。

此,当压缩机卸载或停机时,Z小压力阀还可阻止管网中的气体倒流。自动放空阀位于Z小压力阀的旁边。当压缩机卸载或停机时,放空阀便自动打开,放气卸压。油气分离器上设有安全阀。当分离器内的压力超过设定值时,安全阀便自动打开,迅速放气卸压,确保机组安全。

(4)主机

在压缩机机组中,主机是一个重要部件。机体内有一对相互啮合的转子,在电机驱动下高速旋转。随着齿间容积的不断缩小,从空气滤清器中吸入的空气不断被压缩而升高压力。与此同时,润滑油不断被喷入主机工作腔,起冷却、润滑和密封作用。当齿间容积与主机排气口相通时,油气混合物便从排气口排出,进入油气分离器。

通过以上原理分析,本次故障是由于油冷器泄漏造成润滑油液与冷却水混合,导致循环冷却水在停机状态下进入润滑油液中,开机后润滑油不具备了润滑效果,造成机组噪音大,产气量低。为保险起见,我们请专业主机维修公司,对压缩机主机进行解体分析,重传回照片。

三、故障定位

从图片1看,明显是阴阳转子已经生锈并且有磨损了。

图1

图2

图3

图4

从图片2看,转子轴承硬件散架了;从图片3看,滚动轴承的挡圈都散开了;从图4看阴阳转子轴承都已经不能正常使用了。

小结

空气压缩机组是压缩空气的主要生产设备,在设备配件的选购上,必须选择原厂正品的配件,以保证维修维护质量,保证设备后期长期使用的可靠性。在日常维护中,要加强对设备重要部件的检修。在正常使用中,发现存在的隐患要及时报修。在设备管理中,要重视设备部件的配置选择,以利长期设备使用,减少维修工作量。

发布时间:2022-05-10
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