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门显锋
(中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司，内蒙古鄂尔多斯 010070)
摘 要：从螺杆压缩机的结构、工作原理及转子齿形线的运行标准，对损坏转子的修复工作进行了详细的论述。对专用胎具的使用作了细致的说明。明确了螺杆式压缩机对称圆弧型线形阴、阳两转子互相啮合及两转子与壳体之间间隙的调整方法和调整的标准。
关键词：阴转子；阳转子；齿形；间隙；胎具
中图分类号:T E974 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)06—0062—03 LG -407/2.5型螺杆压缩机是我公司天然气制氢装置装置尾气回收工段的关键机组。该压缩机主要技术参数、性能参数如下表:
型号LG-407/2.5转子型线对称圆弧型线轴功率1445KW 驱动机功率1600Kw 压缩机转速2862r /min
驱动方式异步电动机-增速齿轮箱-螺杆压缩机
转速
2862r /min 容积流量(吸入状态)
407m 3/min 吸入温度40℃吸入压力0.0967M Pa(A)
排气温度120℃排气压力0.25Mpa (G)径向与止推轴承型式
苹果手机密码忘了怎么解锁滑动轴承轴封形式充气碳环密封材料
气缸体ZG1Cr 13不锈钢转子2Cr 13不锈钢锻钢
同步齿轮
42Cr Mo
机组运行过程中由于系统的原因使压缩机出口的高压气体倒流，造成了压缩机转子的倒转，破坏了螺杆压缩机的正常工作，使机器产生强烈的振动。阴阳转子发生碰撞、咬死，机组无法运行而被迫停车。当时由于转子的损坏必须更换新转子。采购新转子时间长、费用大，装置运行又急需开车。因此决定对已损坏的一对转子进行技术攻关。通过分析，制作修复胎具，确定修复方法，解决了转子损坏的问题。1 螺杆压缩机的结构及工作原理济南万象城
螺杆压缩机属于容积式压缩机，压缩机的气缸是“”字型，缸内有一对阴阳转子。阳转子有四个凸
而宽的齿，阴转子有六个凹而窄的齿。阳转子与阴转子的齿数比是1:1.5，阳转子和阴转子的转速比是1.5:1。阳转子由增安型异步电动机通过增速齿轮箱带
动，阳转子通过同步齿轮带动阴转子旋转。两转子的齿形是对称圆弧型线，压缩机正常运转时，阴阳转子的啮合面是互不接触的，两转子之间，两转子与壳体的径向和轴向之间保持合理的间隙，间隙过大会降低压缩机的工作效率，间隙过小，不能很好的保证转子的正常工作，转子将会咬死而无法运转。靠同步齿轮来保证转子工作齿两侧合理的间隙。通过调整推力轴承侧的垫片厚度控制转子与壳体两端面间隙合理，这样转子之间及转子与壳体之间就定位了。转子的径向负荷由径向轴承来承担，轴向推力由止推轴承来承担。轴承与转子之间有轴封装置，它可防止轴承的润滑油漏入气缸和气体由气缸向外泄漏。轴封防止气缸高压气体沿轴泄漏。为了使转子间的间隙保持到最小值，以及减少热膨胀对间隙的影响，气缸壳体采用循环水冷却，转子内注入压力油冷却，压缩腔内喷入适量的冷却软水，以控制因压缩而升高的排气温度。壳体上设有吸入口和排出口。
压缩机的机壳是筒式的，其结构如图1所示：螺杆压缩机的一端是进气孔，另一端是排气孔。阴、阳转子的螺旋啮合密封线随着转子的回转而移动。因此，每一对啮合的沟槽和外壳之间形成的密封空间的容积也随着转子的回转而时刻变化，吸入过程开始时，气体经过吸气孔进入上述空间，随着转子的
回转，空间容积逐渐增大，达到最大值时吸入口被遮断，转子继续旋转，此空间容积逐渐减小，此时还未和排气孔接通，气体被压缩，在某一旋转面上，空
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内蒙古石油化工 2012年第6期
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收稿日期8:2012-01-10
间与排气孔接通，把压缩气体排出，排气过程直到空间容积为零时止。螺杆式压缩机的工作类似于双作用的往复式压缩机。再加上回转数高，齿数较多，因
此压缩机的作用基本上是连续的。
1、同步齿轮;
2、阴转子;
3、推力轴承;
4、轴承;
5、挡油环;
6、轴封;
7、阳转子;
8、壳体图1 螺杆式压缩机的结构图怎样打方向盘
2 损坏部位及原因
由于阴阳转子的齿数比为6:4，所以阳转子的一个齿不是固定和阴转子的某个齿啮合，而是与阴转子的
多齿啮合。阴阳转子齿面的正反面啮合间隙很小，设计和安装时已充分设定了正向旋转时，阴阳转子与同步齿轮的位置和间隙。但是，万一因特殊情况导致转子高速反向旋转时，将会引起转子的轴向位置窜动的变化，破坏阴阳转子啮合的正确间隙，造成严重振动和阴阳转子碰撞导致转子型线的破坏。同时，阴阳转子旋转为异步的，随着多个齿逐次碰撞的增多，型线部分会出现粘肉、咬死。从转子的损坏部位看，主要是转子啮合面上发生胶合，密封线被破坏，伤痕遍布整个转子，但高压侧较为严重。
压缩机旋转时，电动机通过增速箱带动阳转子旋转，阳转子通过同步齿轮带动阴转子旋转，转子的两啮合齿两侧保持有0.55～0.60mm 的单面间隙。此间隙为了保证转子的正常运转和材料的热膨胀。由于系统的原因，造成高压气体的倒流进入压缩机。使压缩机转子和同步齿轮同时倒转，转子与壳体之间的间隙和两转子的轴向位置发生变化，引起转子的强烈振动。阴阳转子产生碰撞、摩擦、咬死而被迫停车。
3 转子修复方法分析3 压缩机吸排气过程
螺杆压缩机阳转子和阴转子一对齿啮合运转
时，阳转子旋转到180度时为压缩机的吸气过程，气体容积增大。阳转子继续旋转从180度到280度为气体的压缩过程，气体容积缩小，气体被压缩。阳转子的旋转角从280度开始阳转子的齿与阴转子齿单竞缇
槽开始脱开为排气过程。直到两齿脱开，排气完成。3.2 对转子齿形的要求
因螺杆压缩机工作过程中，齿形对螺杆压缩机性能影响很大，也是转子啮合间隙的重要保证。如果仅从工作原理上考虑齿形对性能的影响，主要是通过泄漏起作用的，通过对阴转子、阳转子和壳体内壁之间的横向泄漏，轴向泄漏和阴阳转子啮合交叉部位形成的齿槽和齿槽间漏气孔的三角形泄漏等分析，可以得出对以上泄漏损失起决定性作用的是转子的齿形。为了尽量减少两螺杆之间，螺杆与壳体之间的泄漏损失，螺杆的齿型应满足下列要求：组成齿曲线应符合型线的要求;
螺杆齿形在啮合过程
中，应具有排出和吸入方面的气密性;
螺杆齿形在
啮合过程中，应具有齿间容积方面的气密性；螺杆
齿形在啮合过程中，应具有尽可能短的接触线长度；螺杆齿形应具有较大的面积利用系数。
我公司天然气制氢装置尾气螺杆压缩机齿形为对称圆弧型线，如果按照设计和制作的要求对阳转子和阴转子进行独立的修复，现有条件将无法保证型线要求。在转子的设计和制造中，已充分地考虑了上
述要求。对于齿面损坏的转子，修复的过程中主要是考虑第一条至第三条，也就是齿面曲线符合型线要求以及具有排出和吸入方面的气密性及齿间容积方面的气密性。
3.3 修复方法分析
影响压缩机性能和压缩机效率的主要因素是：两转子的型线及两转子的啮合间隙，转子及壳体的径向间隙，转子与壳体的端面间隙，而与其他的因素关系不大。相对间隙每增加50%，效率约降低5%。损坏部位啮合间隙的增大量一般不会超过标准间隙的一半。我们采用对比法，间隙法来保证转子的型线。而转子损坏的部位不到齿型线的五分之一，所以可以完全保证转子修复后的型线及间隙的要求，以及保证压缩机性能及效率的要求。从压缩机转子的损坏部位看，绝大多数胶合损坏的部位在270度-360度之间，其它部位相对较少。对转子损坏部位相对于整个转子的面积相对较小、较集中的特点。我们决定采用阴阳转子啮合对照修复法，将阴阳转子安装于专用胎具中，以转子未发生碰撞破损段的型线为修复基准，对破损齿面参照基准作比较，并对破损齿面
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2012年第6期 门显峰 螺杆压缩机转子损坏的修复方法.1
进行修复。其间采用对比法、样板法、间隙法和百分表调整法保证上述要求。4 转子的修复4.1
胎具的制作
Ⅰ、阴转子;Ⅱ、阳转子;1、端螺母;2；后定位板;3、推
力轴承;4、推力盘;5、销定位拉杆;6、推力盘;7、轴承;8、前定位板;9、调节齿轮;10、销;11、同步齿轮;12、轮毂;13、键;14、垫片;15、螺母;16、螺栓;17、阳转子齿轮
图2 螺杆压缩机转子装配修复图
为了满足组成齿曲线的型线符合型线标准的要求，以及具有排出和吸入方面的气密性及齿间容积
方面的气密性。根据实际转子的工作情况，模拟制作了与压缩机壳体相似的两端固定转子的保持架，转子安装的位置与实际工作位置相似。没有壳体可以直接观察到转子的啮合情况，保持架的两端由前后定位板和四根拉杆连接成一个整体代替壳体来固定整个转子，为检修工作提供了方便条件，便于随时直接用塞尺掌握转子的啮合间隙情况，及时进行修理和调整。转子与胎具装配修复图见图2:
对胎具的质量要求如下:
前后定位板的平面
度为0.02mm；定位板上的轴承孔中心线和销孔与定位板端面的垂直度为0.01mm；四根定位拉杆(相当于压缩机的壳体)长度误差为-0.01mm —+0.01mm ；前后定位板上轴承孔的中心距根据压缩机的中心距定出，公差为-0.01mm --+0.01mm;
主推力瓦的瓦面平面度为0.01mm;
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胎教师节送啥礼物好
具的水平度为0.02mm/m；阴阳转子出口端面间隙为0.03mm ，与实际尺寸相同；同步齿轮的总啮合间隙为6，与实际尺寸相同;
调整齿轮与
同步齿轮的啮合间隙为—3，与实际尺寸相同；保证正常润滑和整个构件的清洁。 单个转子的修复
由于转子的损坏是因为两转子的碰撞、胶合。结果是使两转子的材料被部分咬下，烧在了另一转子上。通过对阴阳转子的清洗和检查，确认损坏部位及损坏程度，这样就需要将转子上粘合的多余材料磨下。将咬掉的少材料的部位用氩弧焊补上，为了保证焊接质量，在焊接前要将胶合表面层磨掉再进行焊接，然后修磨。上述修磨过程中用自做的型线样板检查，在修磨密封线部位时样板必须能通过，直到修复的部位接近未损坏部位的型线要求。然后着探伤有无裂纹情况等。此修复为螺杆压缩机阴转子和阳转子初步的修复。
4.3 转子组装到胎具上的修复将单个修好的阴、阳两转子组装到胎具上，装配压缩机转子按转子实际工作状态的要求装配，在调整好水平度的水平平板上检修测量。先不装同步齿轮，用
塞尺法检查转子的啮合总间隙。每个齿的修复必须
以这对啮合齿未损坏的部位为基准，也就是将未损坏的部位调整到0.25mm 的位置，再检查损坏部位的间隙进行修复。修复到间隙值为0.25mm 。由于阳转子四个齿，阴转子六个齿，所以要转动每个角度来判断所有齿相互啮合后，检测间隙，进行修复。检查测量修复的单个顺序为:1—1,2—2,3—3,4—4,1—5,2—6,3—1,4—2,1—3,2—4,3—5,4—6,1—1……(每组前面的数字代表阳转子的每个齿，后面的数字代表阴转子的每个齿)。修复的原则是：没有伤害的部位不要修，直到全部间隙合格。转子啮合端面型线如图3
。
图3 螺杆压缩机转子啮合端面型线
转子外缘螺旋密封线上损坏部位的修磨，首先以转子未损坏的密封线部位为基准，测量出此部位到定位拉杆的尺寸作为标准尺寸，修磨损坏部位，直到型线的形状和尺寸达到标准尺寸。 转子间隙的调整
将同步齿轮装到转子一侧的轴端，但不要装同步齿轮上的调整齿轮。最好的一处间隙给同步齿轮定位使两齿轮的工作面接触，调整此时阳转子凸
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内蒙古石油化工 2012年第6期
0.0mm 0.02mm 0.0mm 4.2 4.4
东方300MW机组汽轮机2#轴承左侧金属温度高处理方案及措施X
周茂林1，王 雷2，梁 坤1
(1.内蒙古金山热电厂;2.华能呼和浩特风力发电有限公司，内蒙古呼和浩特 010010)
摘 要：东方300MW机组汽轮机2#轴承左侧金属温度高，针对这一问题我厂根据调速气门性能曲线采取了3#、4#号调门对换的方法，此方案实施后#2轴承左侧金属温度高的问题得以解决。
关键词:#2轴承左侧金属温度；调门性能曲线
中图分类号:T N93 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)06—0065—02
金山热电厂1#机组投产后汽轮机2#轴承左侧金属温度在由0转速升至1000r/min时#2轴承左侧金属温度由50℃升至61℃，机组并网前2#轴承左侧金属温度为85℃，随着机组并网负荷逐渐增加，该温度也逐渐升高，机组负荷为150MW时2#轴承左侧金属温度为91℃，机组负荷300MW,2#轴承左侧金属温度达到了100℃。1#机组进行左侧高压主汽门活动性试验,2#、4#高压调节门逐渐关闭,1#、3#高压调节门逐渐开启，试验过程中发现1#轴承左侧金属温度、2#轴承左侧金属温度迅速升高，五分钟内分别升高了7℃，最大值达到101.2℃。但右侧金属温度、轴系振动等参数变化不大。
1 问题分析
在机组进行阀门活动性试验时，汽轮机的配汽方式发生了改变，汽轮机左侧进汽停止，此时汽轮机左侧可轻瓦承受负荷增加，使得1#、2#轴承左侧金属温度迅速增长。机组在顺序阀的控制方式下，配汽
方式为1#2#调门+3#调门+4#调门，当机组增加负
齿的前后间隙，此时要用百分表精确检查啮合间隙。百分表检查出的是每对齿啮合最小间隙。必须保证最小间隙合格。才能保证转子工作时不发生摩擦碰撞。每转动90度检查凸齿(阳转子)两侧间隙是否均匀合格。达不到要求的进行精修复。检查、调整、修复仍然要按照1—1,2—2,3—3,4—4,1—5------上述转子组装的顺序进行，直到合格。然后依次检查各组的间隙值，十二组啮合齿直到全部合格为止。修复后的最小间隙是0.09mm。在阴阳转子的整个啮合修复盘车的过程中，必须保证同步齿轮的工作面始终保持贴合，轴向的定位必须按照实际转子的工作要求定位。
至此转子间隙调整完毕，将调整齿轮调整好，两工作齿轮工作面接触后，同步齿轮的啮合间隙为0. 06mm。调整齿轮与主动齿轮的间隙为0.02mm—0. 03mm。将同步齿轮调整齿轮钻孔打销定位。盘车三周复查，间隙良好，将所有间隙数据记录。转子进行动平衡实验，修复胎具涂油保管好，以备下次检修用，整理全部检修数据，至此压缩机转子修复工作全部完成。
5 转子修复后运转情况
转子修复运转后，取得了一次开车成功，运行中，设备排气压力、排气量达到生产的要求，声音正常，效率达到设计值95%以上，完全可以满足生产需要。由于避免了引进新转子，节约了资金。
6 结论
压缩机最可怕的故障就是由于生产系统的不稳定等原因引起转子的接触而损坏。更换新转子价格昂贵，通过分析后决定修复损坏转子，通过对螺杆压缩机损坏转子的修复，解决了影响装置生产的难题，不但使以前对称圆弧型线转子不能修复的问题得到解决，而且获得了较大的经济效益。
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京中国石化出版社
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