離心空壓機(jī)毛病剖析及應(yīng)對措施

　　1故障（fault）現(xiàn)象及分析。

　　該機(jī)組(unit)2001年8月投產(chǎn)，始終運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。昆山空壓機(jī)是一種用以壓縮氣體的設(shè)備。空氣壓縮機(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。
　　2009年5月16日馬達(dá)檢修后投用，制冷量不足，同時振動(vibration)異常(abnormal)，對壓縮機(jī)進(jìn)行振動監(jiān)測，狀態(tài)監(jiān)測結(jié)果顯示機(jī)組最高振幅2.42mm/s，振動值合格，但振動頻譜有異常頻率，如所示。昆山空壓機(jī)保養(yǎng)是回轉(zhuǎn)式連續(xù)氣流壓縮機(jī)，在其中高速旋轉(zhuǎn)的葉片使通過它的氣體加速，從而將速度能轉(zhuǎn)化為壓力。這種轉(zhuǎn)化部分發(fā)生在旋轉(zhuǎn)葉片上，部分發(fā)生在固定的擴(kuò)壓器或回流器擋板上。昆山空壓機(jī)是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)，在其中兩個帶有螺旋型齒輪的轉(zhuǎn)子相互嚙合，使兩個轉(zhuǎn)子嚙合處體積由大變小，從而將氣體壓縮并排出。
　　由知，壓縮機(jī)振動頻率(frequency)以馬達(dá)的1，2倍頻50Hz，100Hz及高速軸轉(zhuǎn)頻160Hz為主，同時壓縮機(jī)有733Hz，783H頻率的峰值，733Hz，783Hz頻率為壓縮機(jī)的非整數(shù)倍頻，從壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)及常見故障分析(Analyse)，可能存在齒輪嚙合狀態(tài)(status)不良或紊流<2>。
　　嚙合故障（fault）按嚙合不良的故障程度，嚙合故障激起的頻率(frequency)有三種情況：a.輕微的嚙合不良，可激起以嚙合頻率為載頻的故障特征。
　　b.中度的"嚙合（niè hé） "不良，可激起以齒輪自振頻率為載頻的故障特征。昆山空壓機(jī)維修是更換全部磨損的零件，空壓機(jī)轉(zhuǎn)1000個小時或一年后，要更換濾芯，在多灰塵地區(qū)，則更換時間間隔要縮短。濾清器維修時必須停機(jī)，檢查壓縮機(jī)所有部件，排除壓縮機(jī)所有故障。昆山空壓機(jī)保養(yǎng)冷卻水通過管道進(jìn)入空壓機(jī)中間冷卻器對一級壓縮排出的氣體進(jìn)行冷卻降溫，再進(jìn)入后冷器對排氣進(jìn)行冷卻，另一路冷卻水進(jìn)水管道經(jīng)過主電機(jī)上部的兩組換熱器冷卻電機(jī)繞組，還有一路對油冷卻器進(jìn)行冷卻。
　　c.嚴(yán)重的"嚙合（niè hé） "不良，可激起以齒輪（Gear）箱部件自振頻率(frequency)為載頻的故障特征。
　　紊流故障紊流為壓縮(compression)機(jī)正常的氣體流動受到某些干擾或阻止時，出現(xiàn)的流動現(xiàn)象，紊流可產(chǎn)生隨機(jī)的高頻（Induction Heating）振動，有時激起低頻振動。
　　2故障處理(chǔ lǐ)。
　　按上述分析(Analyse)，首先調(diào)整壓縮機(jī)的流量(單位:立方米每秒)，出入口(rù kǒu)溫度及壓力，機(jī)組制冷量仍無改善，可排除流體存在紊流現(xiàn)象。進(jìn)一步確定為壓縮機(jī)存在齒輪（Gear）嚙合狀態(tài)不良故障，壓縮機(jī)需解體檢查齒輪的嚙合情況。
　　3解體巡查情況(Condition)。
　　維修人員(personnel)對機(jī)組(unit)解體大修，發(fā)現(xiàn)存在主要故障如下：3.1高低速齒幾乎磨平，無法"嚙合（niè hé） "，即高速軸根本無法旋轉(zhuǎn)。
　　3.2高速(gāo sù)軸瓦主推力面嚴(yán)重磨損。
　　結(jié)合壓縮(compression)機(jī)(compressor)損壞(damage)現(xiàn)象，巡查維修記錄，確定為電機(jī)反轉(zhuǎn)，致使齒輪"嚙合（niè hé） "不良，產(chǎn)生異常磨損。（見，4）
　　4故障（fault）原因的進(jìn)一步分析
　　4.1齒輪磨。
　　損原因分析齒輪（Gear）理想嚙合接觸線如6所示
　　維修工人在安裝過程(guò chéng)中，對齒輪（Gear）正轉(zhuǎn)嚙合面進(jìn)行過精心調(diào)整(Adjustment)，如所示，齒面受力均勻。而齒輪反向嚙合線由于沒有經(jīng)過調(diào)整，若反向旋轉(zhuǎn)(Rotating)，齒面必然產(chǎn)生點接觸，如圖6所示，齒面應(yīng)力集中，最終導(dǎo)致齒輪嚴(yán)重?fù)p傷，如圖3所示。
　　4.2主推力。
　　瓦磨損原因分析如所示，轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn)時，高速軸由于葉輪出入口壓差而產(chǎn)生的軸向(Axial)力為F1，低速軸斜齒施加于高速軸產(chǎn)生的軸向力為F2，二者方向(direction)相反，合力∑F=F1-F2作用于主推力軸瓦（bearing shell）。
　　所示，轉(zhuǎn)子（rotor）反轉(zhuǎn)時，高速軸由于葉輪（指裝有動葉的輪盤）出入口壓差產(chǎn)生的軸向力為F1'，低速軸斜齒施加于高速軸產(chǎn)生的軸向力為F2'，二者方向相同，疊加，合力∑F'=F1'+F2'作用于主推力軸瓦（bearing shell）
　　∑F'明顯遠(yuǎn)大于∑F，超過軸瓦承載能力，致使主推力軸瓦嚴(yán)重磨損（零部件失效的一種基本類型）。
　　5結(jié)論。
　　應(yīng)用狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷知識，分析振動產(chǎn)生的原因，進(jìn)行有針對性的檢修(Overhaul)。更換(replace)了齒輪及軸瓦，2009年5月25日啟動壓縮機(jī)(compressor)，機(jī)組(unit)振動為1.2mm/s，振動正常。