王一哲，张虎

（天津大沽化工股份有限公司，天津 300455）

干式螺杆压缩机具有很多的优点，主要有构造简单、运行稳定、操作容易，尤其是各个零件之间还不用润滑，就能正常运行，这便很大程度地确保了压缩气体的洁净程度，非常适合用在对气体洁净程度要求较高的情况中。另外，其阴阳转子间还具有缝隙，不仅可以承受液体的压力，而且还可运输带有粉尘的气体，应用范围极其广泛。

1 干式螺杆压缩机的构造及运行流程

干式螺杆压缩机的构成部分包括阴阳转子、机壳、轴承、齿轮以及轴封，等等，其是无油、小噪音、速装类的压缩机。其运行原理为：气体先进入气缸中，经过阴阳转子不断作用，以使转子齿槽之间的容积越来越大，随着转子齿槽的容积越来越大时，阴阳转子会不断填嵌，从而会使气体的压力不断变大，最终从排气口把压缩的气体排放出来，这就是干式螺杆压缩机的整个运行过程。因为干式螺杆压缩机运用了同步齿轮，这就使阴阳转子充分达到了无接触啮合的效果，所以通常情况不会出现严重的磨损问题，既增强了运行效率，又改善了压缩机零件经常损伤的问题。

2 干式螺杆压缩机常见的故障

据调查，发现干式螺杆压缩机在运行一段时间后，非常容易发生转子窜动、端面烧伤、推力轴承烧损、轴封漏油和漏气等问题，不仅会影响其他仪表的使用效果，而且还会引发很多的后果：首先，转子窜动会和气缸腔体发生撞击，进而引发二级机头和推力轴承烧伤。其次，阴阳转子啮合面及气缸内壁的防腐层会发生脱落。最后，阴阳转子的封轴颈会严重磨伤。

3 导致干式螺杆压缩机故障发生的主要原因

经过对故障干式螺杆压缩机不断的调查能够发现，导致其故障发生的原因有两个，分别为设计不合理、组件结构及运行不协调导致的。

（1）设计不合理。因为干式螺杆压缩机的排气端具有压力差，所以间隙会影响机组的属性，尤其是容积率，当其间隙非常大时，排气腔中的高压气体会倒流进齿间，从而导致容积率变低，使耗能变大；当其间隙较小时，因温度较高会使转子受热发生膨胀，这样端面就会和排气端板产生摩擦，最终造成设备损伤。因此，在设计干式螺杆压缩机的时候，应将推力轴承设置在排气端一侧。

（2）组件结构及运行不协调。首先，推力轴承。在装备机组的时候，要是未测量好轴承的游隙值，就会导致轴承发生游隙现象，从而导致转子发生窜动，和气缸壁产生摩擦及碰撞，最终使推力轴承烧伤。其次，轴封结构。因为干式螺杆压缩机是在无油下运行的，这便要求其润滑与气体区域要有良好的轴封，同时，轴封还要在高圆周速率中运行，并带有弹性，以能够适应滚动推力轴承下转子所形成的轴向移动，并且和油封作用的转子轴颈必须具备耐温、低硬度和低摩擦等属性。最后，阴阳转子。因为干式螺杆压缩机是无油的，所以必须让阴阳转子具有间隙，这样它们就不会接触，进而不会磨损。由此可知，转子定位非常重要，一旦阴阳转子的间隙过小，就会导致转子发生碰撞及摩擦。

4 干式螺杆压缩机检修技术

经过调查能够发现，可采用以下检修技术来维修干式螺杆压缩机，分别为阴阳转子准确定位检修技术、轴承装配检修技术和油封装配检修技术，等等。

（1）阴阳转子准确定位检修技术。通常干式螺杆压缩机的阳转子为四齿，阴转子为六齿，所以调节型线间隙属于干螺杆压缩机检修极其重要的一部分，其实质就是合理布置阴阳转子的齿间隙。例如，2级转子，其定位检修过程就为：先使用塞尺测量齿面的总间隙，然后用阴转子同步齿轮定位，以旋转方向运用适当的塞尺塞进阴阳转子面的最小处，因为阴阳齿数是6：4，需要不断测定，才能找到最小值。

（2）轴承装配检修技术。在轴承装配检修过程中，应采用和转子轴承、轴颈大小一样的专用假轴检修技术，因为转子端面间隙与轴承轴向游隙的调节与测量比较困难。对于转子端面间隙调节来说，由于机组较小，结构较为简单，所以采用塞尺无法准确测量出转子的间隙，如果运用不准确的数据调节端面间隙，就非常容易导致排气端面间隙较大或者较小，如果间隙较大，则会使干式螺杆压缩机的运行效率下降；如果间隙较小，则会导致转子因热膨胀和压缩腔端板发生摩擦。对于轴承轴向游隙的调节来说，因为干式螺杆压缩机均采用的是集装式，所以在检修过程中，必须良好调节转子端面和同步齿轮的间隙，同时良好测量推力轴承的轴向游隙。一般情况下，推力轴承的轴向游隙会在0.03～0.05mm，因为传统的测量技术无法准确测量数据，所以在实际中经常会发生推力游隙较大或者较小，如果游隙较小时，则会烧坏推力轴承；如果游隙较大时，则会造成转子窜动现象。由此可见，只有保证推力轴承轴向游隙与排气端面间隙测量准确的前提下，才可有效增强装置的质量，提升运行效率。于是，就分别对推力轴承轴向游隙、轴承组装配与排气端面间隙测量提出了改善建议。首先，优化推力轴承轴向游隙。要想有效测量推力轴承轴向游隙，就需要设置一个调整测量工装，可以良好解决上述问题。具体步骤为：先测量出压缩机转子和轴承轴颈的大小，然后依据该大小来调节测量的专用假轴，再把以前的转子轴颈和轴承的过盈配合变成假轴和轴承的过渡配合，同时把假轴固定于平板中，在同心处安装一个轴承箱支架，在附近安装测量的辅助工具，如专用表架。这样通过此假轴就能在检修过程中准确地测量集装轴承组的轴向游隙，进而就能将其定位在可靠的范围当中，具体的应用流程为：先在轴承箱里装好各个零件，然后通过锁紧螺母固定于假轴上、通过螺栓固定于支架上，随后安好百分表，并使其处于零，之后放开螺栓，用螺母支撑轴承箱，此时，百分表的数据就是推力轴承的游隙，然后不断调节垫片，使推力游隙调节完成。其次，优化轴承组装配。如果采用以往的装配工艺，难以确保推力轴承装配良好，所以就通过假轴来调节轴承游隙，同时做好装配数据的记载，并把调完的轴承组装配于转子，之后计算推力轴向游隙，要是数据一样，就表示轴承组件已安装良好，要是不一样就表示没有安装良好，通常推力轴承轴向游隙处于0.08～0.13mm。最后，转子排出端面间隙优化。以前的排出端面间隙测量都采用的是在塞尺，使压缩机保持水平状态下展开测量，该形式具有很多缺点，主要包括：推力游隙对端面间隙的影响较大、测量区域较小、塞尺性能差等等，这些因素均会导致很大的误差出现。于是便对测量技术展开了优化，第一步安装压缩机气缸缸，第二步翻转气缸体，使其处于垂直状态，然后固定好，并于轴头处安装百分表，在此需要安装比端面间隙低0.5mm的垫块，随后紧固轴承箱并调节百分表，使其处于零，最后放开固定螺栓，运用千斤顶往上作用转子，直到百分表的数不发生变化时，这就是排出端面的间隙，之后再调节垫片大小，其大小应为垫块厚与端面间隙的和。

（3）轴封装配检修技术。干式螺杆压缩机的轴封主要为浮环密封式轴封，其中封气部分运用的是三道浮动碳环，封油部分运用的是一道带波形浮动碳环，封气和封油的中间运用的是通气环，这样一旦碳环失效，从其渗出的气与油都会经过通气环排到大气中，有效避免了气油相混合的问题。要想促使轴封稳定的运动，在检修时就需要关注以下几个方面：首先，管控好碳环、通气环以及轴径的质量、大小等。其次，一级碳环和轴径的间隙应保持在0.13～1.1mm，二级碳环和轴径的间隙应保持在0.08～0.13mm。

5 结语

通过上述内容可知，干式螺杆压缩机的应用非常广泛，但其故障发生率较大，需要采取有效的检修技术进行修理，以使其稳定地运行。于是，就对检修技术展开了深入的研究，提出了三个有效的检修技术，分别为阴阳转子准确定位检修技术、轴承装配检修技术和油封装配检修技术，等等，经过研究能够发现上述检修技术均非常的有效，能够很大程度保障干式螺杆压缩机的稳定运行。