李福收

（廣州地鐵集團(tuán)有限公司，廣東 廣州 511430）

螺桿式空壓機(jī)陰陽轉(zhuǎn)子咬死故障成因探究

李福收

（廣州地鐵集團(tuán)有限公司，廣東 廣州 511430）

通過對(duì)機(jī)車用螺桿式空壓機(jī)陰陽轉(zhuǎn)子咬死故障原因進(jìn)行深入檢查和系統(tǒng)分析，找出產(chǎn)生故障的潛在原因，螺桿式空壓機(jī)選擇合適的潤滑油牌號(hào)，進(jìn)一步制定維護(hù)保養(yǎng)和改進(jìn)防范措施，通過一段時(shí)間的運(yùn)用觀察，效果良好，空壓機(jī)使用壽命延長。

螺桿式空壓機(jī)；潤滑油；陰陽轉(zhuǎn)子；咬死

0 引言

機(jī)車目前廣泛使用螺桿式空壓機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)活塞式空壓機(jī)作為壓縮空氣源，螺桿式空壓機(jī)相比，傳統(tǒng)活塞式空壓機(jī)優(yōu)勢(shì)明顯，它具有效率、可靠性更高，供風(fēng)質(zhì)量更好，日常維修保養(yǎng)更簡易，壽命長等優(yōu)點(diǎn)。螺桿式空壓機(jī)陰陽轉(zhuǎn)子發(fā)生燒結(jié)咬死的故障比較少見，其原因相對(duì)復(fù)雜，而且破壞性較大，維修成本高，所以要查明發(fā)生故障的真實(shí)原因，在日常保養(yǎng)中加強(qiáng)保養(yǎng)，防范此故障發(fā)生。本文主要分析討論發(fā)生轉(zhuǎn)子燒結(jié)原因分析，為進(jìn)一步加強(qiáng)日常維修保養(yǎng)提供參考。

1 故障概述

皮帶帶動(dòng)螺桿空壓機(jī)通過皮帶傳動(dòng)從機(jī)車柴油機(jī)獲得動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)工作打風(fēng)，發(fā)生故障時(shí)，柴油機(jī)負(fù)荷突然大幅增加，皮帶與皮帶輪打滑，拆解空壓機(jī)，發(fā)現(xiàn)陰陽轉(zhuǎn)子一端高溫?zé)Y(jié)咬死，轉(zhuǎn)動(dòng)困難；嚙合面嚴(yán)重剝離，呈現(xiàn)青灰色；轉(zhuǎn)子腔體的內(nèi)表面拉傷；轉(zhuǎn)子燒結(jié)端一對(duì)軸承間隙稍微偏大，與軸配合后用手可左右搖動(dòng)；原本與安裝座孔過盈配合的安全護(hù)肩出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝座孔因與安全護(hù)肩相互轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦呈現(xiàn)光亮狀；在轉(zhuǎn)子腔、潤滑油腔體底部發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子剝離的鐵屑（如圖1和圖2所示）。

2 原因分析

2.1 轉(zhuǎn)子或軸承潤滑不到位，在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生摩擦

為進(jìn)一步確定故障原因，采用百分表測(cè)量陰陽轉(zhuǎn)子軸承的徑向間隙。測(cè)量步驟如下：首先將陰陽轉(zhuǎn)子在鉗工臺(tái)上夾緊，百分表表座置于虎鉗水平面，百分表測(cè)量頭頂住軸承外圈中部，用手輕壓軸承外圈的另一側(cè)，記錄百分表的讀數(shù)。變換位置測(cè)量，求得平均值，即為軸承徑向的間隙值。

拆去軸承，用百分表測(cè)量頭直接頂住轉(zhuǎn)子軸，用同樣大小的力按壓轉(zhuǎn)子軸，發(fā)現(xiàn)百分表指針讀數(shù)無變化。鑒于此，測(cè)量軸承間隙時(shí)，因輕壓軸承使轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生的位移量可忽略不計(jì)。

使用百分表測(cè)得轉(zhuǎn)子軸承間隙數(shù)據(jù)如表1所示。

查閱技術(shù)資料，雙螺桿空壓機(jī)陰陽轉(zhuǎn)子的徑向跳動(dòng)不得超過最大允許值0.05 mm。本次測(cè)得陽轉(zhuǎn)子軸承的徑向間隙0.094 mm＞0.05 mm，間隙偏大，致使陽轉(zhuǎn)子的徑向跳動(dòng)超差（圖3）。

圖2 安全護(hù)肩與轉(zhuǎn)子端部出現(xiàn)刮蹭

表1 轉(zhuǎn)子軸承徑向間隙測(cè)量數(shù)據(jù)記錄表 mm

圖3 陰陽轉(zhuǎn)子裝配示意圖

因螺桿與安全護(hù)肩及主機(jī)機(jī)殼之間的間隙很小，且精確度要求極高，陽轉(zhuǎn)子的徑向跳動(dòng)超差，將導(dǎo)致螺桿與安全護(hù)肩及主機(jī)機(jī)殼之間摩擦，摩擦產(chǎn)生的金屬碎屑落入轉(zhuǎn)子嚙合面?？諌簷C(jī)陰陽轉(zhuǎn)子間隙為0.04~0.06 mm，在額定5600RPM的陰陽轉(zhuǎn)子高強(qiáng)度擠壓下，對(duì)嚙合面產(chǎn)生破壞性磨損，表面出現(xiàn)大小不一的凹坑和凸點(diǎn)，加劇了陰陽轉(zhuǎn)子的異常跳動(dòng)，同時(shí)急劇升溫，最終造成轉(zhuǎn)子高溫?zé)Y(jié)。

2.2 潤滑油選用不合適

此螺桿空壓機(jī)選用斯可絡(luò)專用潤滑油，牌號(hào)SCRSKT91246-200，此外，部分螺桿空壓機(jī)選用長城牌空氣壓縮機(jī)油，牌號(hào)為L-DAG 46，此外生產(chǎn)廠家推薦使用SCR10T-9/XJ/DS的螺桿空壓機(jī)機(jī)車專用油，經(jīng)過檢測(cè)，我們對(duì)三種潤滑油性能參數(shù)進(jìn)行對(duì)比（見表2）。

從表2中反應(yīng)出該空壓機(jī)使用的是斯可絡(luò)專用潤滑油，牌號(hào)SCR-SKT91246-200，該潤滑油的運(yùn)動(dòng)粘度相對(duì)廠家推薦的SCR機(jī)車專用油SCR10T-9/XJ/DS要低，而運(yùn)動(dòng)粘度是潤滑油的重要指標(biāo)。

在動(dòng)力潤滑的條件下，油膜厚度隨油品的粘度提高而增加，但摩擦力亦隨油品粘度的提高而增加。粘度過低的潤滑油不易形成足夠強(qiáng)的油膜，會(huì)加速陰陽轉(zhuǎn)子的磨損，縮短機(jī)件的使用壽命。此外，由于機(jī)車空載運(yùn)行時(shí)間較長，空壓機(jī)運(yùn)行溫度較低，潤滑油和空氣在低溫下壓縮運(yùn)行，空氣中的水分容易凝露造成潤滑油的乳化，進(jìn)一步降低了潤滑油的潤滑效果。

表2 潤滑油性能參數(shù)對(duì)比表

3 防范措施

（1）選擇合適的潤滑油，為了提高壓縮機(jī)的使用壽命，防止陰陽轉(zhuǎn)子咬死，立即將所有機(jī)車潤滑油選用46#潤滑油。

（2）為了確保潤滑油的質(zhì)量，定期更換潤滑油，建議更換周期為1年。

（3）為了確保潤滑油的質(zhì)量，建議盡快加裝溫控閥改造，提高螺桿式空壓機(jī)運(yùn)行溫度在65℃以上，確保潤滑油能夠在陰陽轉(zhuǎn)子正常運(yùn)行時(shí)建立良好的油膜潤滑，防止咬死。

（4）螺桿式空壓機(jī)配合間隙要求高，在運(yùn)行時(shí)必須保證空壓機(jī)不能油過多的雜質(zhì)混入，所以需要定期更換油氣分離器，空氣過濾器，油過濾器。

4 結(jié)論

通過對(duì)機(jī)車用螺桿式空壓機(jī)陰陽轉(zhuǎn)子咬死故障原因進(jìn)行檢查和系統(tǒng)分析，找出產(chǎn)生故障的潛在原因，選擇合適的潤滑油牌號(hào)，并進(jìn)一步制定維護(hù)保養(yǎng)和改進(jìn)防范措施，通過一段時(shí)間的運(yùn)用觀察，效果良好，空壓機(jī)使用壽命延長。

[1] 朱超，李龍. 螺桿壓縮機(jī)陰陽轉(zhuǎn)子抱死故障分析與改進(jìn). 機(jī)械研究與應(yīng)用，2012，（01）113~117.

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1671-0711（2016）07（上）-0050-02