Anomalies du rotor du compresseur à vis ? Usure / Déformation / Grippage : Diagnostic et solutions

Le rotor d'un compresseur à vis est l'élément central de tout le système de compression, et son état de fonctionnement détermine directement l'efficacité de production de gaz et la durée de vie de l'équipement. Cet article explique en détail les pannes courantes des rotors, leurs causes ainsi que les principales mesures de prévention et de contrôle, aidant ainsi le personnel de maintenance à diagnostiquer et résoudre rapidement les problèmes.

I. Composition des composants du rotor

L'ensemble du rotor est centré sur le rotor entraîné (rotor mâle) et le rotor entraîné (rotor femelle), complété par des composants essentiels tels que les paliers principaux, les butées axiales, les couvercles de paliers, les pistons d'équilibrage et les douilles de piston d'équilibrage.

II. Pannes courantes du rotor

1. Usure mécanique normale et vieillissement

- Usure des diamètres extérieurs des sillons dentaires des rotors mâle/femelle

- Usure naturelle des cylindres du rotor

2. Dommages mécaniques causés par des erreurs humaines

- Rayures sur les diamètres extérieurs des pistes de dents des rotors mâle/femelle

- Rayures sur les parois intérieures des cylindres de rotor

- Rayures sur les côtés des capuchons d'extrémité d'admission/échappement des rotors

- Usure des paliers d'extrémité d'admission/échappement et des cercles intérieurs des capuchons de paliers

Usure des diamètres de l'arbre aux positions de montage des paliers de rotor

Déformation des extrémités d'arbre de rotor

3. Zones à haut risque de rayure/coinçage des composants

Rayure et coincement (mordage) sur les surfaces d'engrènement des rotors mâle/femelle

Frottement du diamètre extérieur du rotor contre les parois intérieures du boîtier

Frottement entre la face d'extrémité d'échappement du rotor et le carter de palier d'échappement

Usure et grippage entre le maneton d'extrémité d'admission du rotor et l'alésage de l'arbre du carter

Usure et grippage des manetons d'extrémité de refoulement du rotor avec les alésages du carter de palier de refoulement

III. Causes fondamentales des défaillances du rotor

Maintenance inadéquate de l'admission d'air et défaillance de lubrification : le non-remplacement régulier des filtres à air entraîne une quantité excessive de poussière dans l'air d'admission, permettant aux contaminants de pénétrer dans la chambre de compression et d'user gravement les rotors. Le mélange arbitraire de différentes marques de lubrifiants peut provoquer des dépôts de carbone et une gomme dans l'huile, accélérant ainsi davantage l'usure des rotors.

Sélection/remplacement de lubrifiant non conforme : utiliser huile de compresseur des types ne répondant pas aux spécifications de l'équipement ou négliger les changements d'huile programmés autorise une quantité excessive d'impuretés dans l'huile, provoquant directement des rayures sur des composants de précision tels que les rotors et les cylindres.

Des paramètres de fonctionnement anormaux déclenchent des défaillances en cascade. Des températures de décharge excessivement basses pendant le fonctionnement augmentent la teneur en humidité du mélange huile-gaz, entraînant avec le temps une émulsification de l'huile. Le lubrifiant émulsionné ne parvient plus à lubrifier correctement les paliers d'entrée et de sortie, provoquant une surchauffe et des dommages dans des conditions de haute vitesse et de charge élevée. Cela aboutit finalement à un désalignement, une déformation ou un grippage de l'arbre du rotor.

Défaillances des composants d'entraînement

Des problèmes tels qu'un jeu d'engrènement anormal dans les engrenages d'accouplement du côté entraînement ou des clavettes défectueuses peuvent provoquer une répartition inégale des contraintes sur l'extrémité de l'arbre du côté entraînement, entraînant une déformation de cette extrémité.

Défauts de qualité des roulements

L'utilisation de composants de roulement non conformes augmente le risque de défaillance anormale du roulement, induisant indirectement une excentricité et une usure du rotor.

Précision mécanique et d'assemblage médiocre : Les paliers d'extrémité d'aspiration et de refoulement du rotor sont supportés par des roulements situés respectivement dans le boîtier du compresseur et dans le boîtier du roulement de refoulement. Si la coaxialité entre le boîtier, le boîtier de roulement et le rotor ne répond pas aux normes de conception (qui doivent être maintenues entre 0,01 et 0,02 mm), cela peut facilement provoquer un frottement ou un grippage entre les rotors, entre les rotors et le boîtier, ou avec d'autres composants.

Accumulation d'erreurs de conception et de fabrication. Les composants internes situés dans la chambre de compression présentent des ajustements dynamiques de précision, avec des jeux mesurés en millièmes de pouce ou en millimètres. Si le jeu conçu est trop faible, combiné aux tolérances de fabrication, cela augmente considérablement la probabilité de rayures ou de blocage du rotor. En conditions normales de fonctionnement, le jeu entre le rotor et le carter est d'environ 0,1 mm, tandis que le jeu entre la face de refoulement du rotor et le logement du palier de refoulement varie de 0,05 à 0,1 mm.

Procédures inappropriées de démontage et de montage. Lors du démontage, l'ajustement entre le palier et l'arbre du rotor est un ajustement serré. Une force excessive lors du retrait peut provoquer une déformation des composants, réduisant ainsi leur coaxialité intrinsèque. Après le remontage de l'ensemble, si la vérification de la coaxialité globale des composants assemblés n'est pas effectuée, cela peut entraîner une abrasion des pièces ou le blocage du rotor si la mise en marche s'effectue dans des conditions hors tolérance.

Résumé : La plupart des défaillances de rotor mentionnées ci-dessus dans les compresseurs à vis sont étroitement liées aux pratiques humaines en matière d'exploitation, de maintenance et de montage. Lors de la maintenance courante, le respect strict des procédures de fonctionnement et de maintenance de l'équipement, ainsi que la mise en œuvre de mesures de maintenance régulières, peuvent efficacement prévenir ces défaillances.