Аномалії ротора гвинтового компресора? Знос / деформація / заклинювання — діагностика та рішення

Ротор гвинтового компресора є основним компонентом всієї системи стиснення, і його робочий стан безпосередньо визначає ефективність утворення газу та термін служби обладнання. У цій статті детально пояснюються поширені несправності ротора, їх причини та основні заходи щодо профілактики та контролю, що допомагає персоналу з обслуговування обладнання швидко виявляти та усувати несправності.

І. Складові компоненти ротора

Склад ротора базується на ведучому роторі (чоловічий ротор) та веденому роторі (жіночий ротор), а також включає важливі компоненти: головні підшипники, упорні підшипники, кришки підшипників, балансувальні поршні та втулки балансувальних поршнів.

ІІ. Поширені несправності ротора

1. Нормальний механічний знос і старіння

- Знос зовнішніх діаметрів зубчастих рейок чоловічого/жіночого ротора

- Природній знос циліндрів ротора

2. Механічні пошкодження, спричинені помилками людини

- Подряпини на зовнішніх діаметрах зубців роторів (чоловічих/жіночих)

- Подряпини на внутрішніх стінках циліндрів ротора

- Подряпини на боках кінцевих кришок впускного/випускного отворів ротора

- Знос підшипників впускного/випускного кінців та внутрішніх кілек кришок підшипників

Знос діаметрів валів у місцях кріплення підшипників ротора

Деформація кінців валів ротора

3. Зони підвищеного ризику подряпин/заклинювання компонентів

Подряпини та заклинювання (заїдання) на поверхнях зачеплення чоловічих/жіночих роторів

Тертя зовнішнього діаметра ротора об внутрішні стінки корпусу

Тертя між торцевою частиною випускного отвору ротора та корпусом випускного підшипника

Знос і заклинювання між шийкою ротора на стороні впуску та отвором валу корпусу

Знос і заклинювання шийок ротора на стороні випуску з отворами корпусу випускного підшипника

III. Основні причини виходу роторів з ладу

Неналежне обслуговування повітряного впуску та системи мащення. Несвоєчасна заміна повітряних фільтрів призводить до надмірної кількості пилу у впусканому повітрі, що сприяє потраплянню забруднюючих речовин у камеру стиснення і значному зносу роторів. Довільне змішування мастил різних торгових марок може призвести до утворення відкладень смоли та нагару в мастилі, що ще більше прискорює знос роторів.

Використання несумісних мастил або пропуск термінів їх заміни: олія для компресора мастил, які не відповідають технічним вимогам обладнання, або ігнорування регламентних замін мастила дозволяє надмірній кількості домішок залишатися в маслі, що безпосередньо призводить до подряпин на прецизійних компонентах, таких як ротори та циліндрові гільзи.

Аномальні експлуатаційні параметри призводять до каскадних відмов. Надто низькі температури розряду під час роботи збільшують вміст вологи в масляно-газовій суміші, що з часом призводить до емульгування масла. Емульговане мастило не забезпечує належного змащування підшипників на вході/виході, викликаючи перегрів і пошкодження в умовах високих швидкостей і великих навантажень. Це зрештою призводить до невирівняності, деформації або заклинювання роторного валу.

Відмови приводного компонента

Проблеми, такі як аномальний зазор у зачепленні зубчастих коліс муфти приводного кінця або пошкоджені шпонкові з'єднання, можуть спричинити нерівномірний розподіл напружень на кінці приводного валу, що призводить до деформації кінця валу.

Дефекти якості підшипників

Використання непридатних компонентів підшипників збільшує ризик аномальної відмови підшипників, що непрямо призводить до ексцентриситету ротора та його зносу.

Недостатня точність обробки та складання: Опори всмоктувального та нагнітального валів ротора підтримуються підшипниками в корпусі компресора та корпусі випускного підшипника відповідно. Якщо співвісність між корпусом, корпусом підшипника та ротором не відповідає проектним стандартам (яка повинна бути в межах 0,01–0,02 мм), це може призвести до тертя або заклинювання між роторами, між роторами та корпусом або з іншими компонентами.

Накопичення похибок проектування та виготовлення. Внутрішні компоненти робочої камери мають точні динамічні посадки, зазор яких вимірюється тисячними частками дюйма або міліметрів. Якщо запроектований зазор занадто малий, у поєднанні з технологічними допусками це значно збільшує ймовірність подряпин на роторі або його заклинювання. За нормальних умов експлуатації зазор між ротором і корпусом становить приблизно 0,1 мм, тоді як зазор між торцевою частиною ротора на стороні нагнітання та опорним підшипниковим корпусом коливається від 0,05 до 0,1 мм.

Неправильні процедури демонтажу та збирання. Під час демонтажу підшипник і вал ротора мають посадку з натягом. Застосування надмірного зусилля під час знімання може призвести до деформації компонентів і зниження їхньої природної коаксіальності. Після збирання агрегату невиконання перевірки загальної коаксіальності складових частин може призвести до зношення деталей або заклинювання ротора, якщо експлуатація буде розпочата за умови виходу параметрів за допустимі межі.

Резюме: Більшість зазначених вище випадків виходу з ладу роторів у гвинтових компресорах тісно пов’язані з людськими діями, обслуговуванням і методами складання. Під час планового обслуговування строге дотримання процедур експлуатації та обслуговування обладнання, а також виконання регулярних заходів технічного обслуговування можуть ефективно запобігти таким несправностям.