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大型螺杆转子突然抱死怎么办？

故障概述

GML95型双螺杆压缩机是30万吨/年聚烯烃装置的常用机型。K-8200风机，型号GML95，每天不定时启动，主要用于B线掺混，每次运行4-5小时，每天运行2-3次，故障发生前累计运行7900小时。输送能力为4722Nm3/h，转速为7351rpm,轴功率243kW，入口流量6529m3/h。

故障发生后，调阅当天的风机运行的电流，运行曲线如下：

05：48 启动风机，进行掺混倒仓操作。

10：36 掺混倒仓完成，风机空载运行。

12：05 进行掺混倒仓操作。

16：22风机出口电流高报跳车。内操发现掺混风机电流突然上涨至高报，风机停机。班组随即通知装置管理人员，将设备断电。装置管理人员按照检查程序脱开联轴器，进行设备盘车，无法盘动，初步判断为轴承或转子损坏，迅速联系维保人员拆检。

通过拆检，解体检查发现：

1.1驱动轴及轴承未见明显异常；

1.2轴承箱齿轮未见明显损伤；

1.3阴阳转子啮合密封线部位有磨损（见标注1）；阳转子非驱动端端面磨损严重（见标注2）；靠近转子两侧端部的阴阳转子密封线配合型线磨损严重（见标注3）

1.4 机壳（阳转子非驱端处）出现三处裂纹

1.5阳转子非驱动端调心滚子轴承（起轴向定位作用）外圈与定位盘磨损（见标注5）轴承外圈安装定位环上的销钉已变形（见标注6）

1.6 阳转子驱动端径向轴承保持架损坏，轴承滚柱变形、磨损并混乱排列。

1.7 转子轴装密封处出现约1/6周长的烧痕，

1.8 转子端面有约2/3圆周与壳体端发生磨损。

1.9 主转子轴弯曲偏离中心2.7mm；副转子轴弯曲偏离中心2.0mm。

2.0 主、副转子外圆均直径磨小约2.9mm。

2故障原因分析

综合拆检情况，对故障可能产生的原因进行分析如下：

2.1结合润滑油油质分析结果为合格，油品更换周期4000小时未到，油压3.2bar在要求范围内（1.8-5.5bar），且油压设有联锁停机，初步判断润滑情况良好；排除润滑不良引起的轴承损坏造成的抱轴。

2.2根据巡检记录，风机入口压力-30kPa，大于厂家要求的-45kPa值，且现场检查入口滤网，未发现有破损情况，各项参数均显示正常，现场巡检时，未发生异响，排除压缩机内进入异物导致转子抱死。

2.3根据风机的拆检情况：整体来看，阴阳转子俩端面处磨损严重，中心处磨损较轻；阳转子驱动端径向轴承保持架损坏，轴承滚柱变形、磨损并混乱排列；非驱动端轴承保持相对完好，内侧止推轴承与定位盘有受力磨损痕迹，轴承外圈安装定位环上的销钉已变形；转子端面有约2/3圆周与壳体端发生磨损；转子轴装密封处出现约1/6周长的烧痕；说明转子在高速运转过程中不是整体的轴向串动，而是转子啮合过程发生倾斜，转子径向方向发生位移变形。

2.3从运行分析来看。由于压缩机运转中出口温度高，压力大，再加上转子转速高达7351rpm,对阴阳转子顶间隙，端面间隙，相互啮合间隙要求极高。转子在运转中，由于转子变形，发生转子啮合摩擦和端面与壳体端面瞬间摩擦，造成局部温度瞬间升高，使得阴阳转子啮合间隙和端面间隙更加变小，瞬间抱轴。

综上，联系到驱动端径向轴承保持架损坏，轴承滚柱变形、磨损并混乱排列，推断驱动端径向轴承在运行过程中失效是造成设备故障的主要原因。

2.4 驱动端径向轴承运行中的失效原因

考虑到类似的设备故障、故障部位以及使用的环境，失效的原因主要有以下几个方面：

2.4.1 阳转子驱动端轴承可能存在缺陷。

2.4.2 螺杆压缩机在力的计算或轴承选用上可能失当。

2.4.3该螺杆压缩机没有外置润滑油泵，只是在轴的末端带有润滑油泵，压缩机在启动瞬间，该设备轴承没有油的注入，润滑上存在隐患，尤其是频繁启动，更加加速轴承的失效。

2.4.4 装置生产整体负荷较高，达到了120%，加速了轴承的失效。

2.4.5润滑油故障。机器位于高寒环境地域，冬季寒冷时节温度达零下30余度，严重影响润滑油流动性。加之，该机器原装轴承润滑喷嘴喷油通径只有0.06mm，当遭遇极寒冷时段，在润滑油流动性变差条件下，机器初始启动的一个时段内，轴承少油甚至失油是，轴承受损亦成必然。随着轴承受损程度积累，机器高速运行，不确定诱因导致瞬间轴承崩溃的几率大增，亦会出现寒冷季节轴承少油、失油导致的轴承损伤，在非寒冷季节轴承崩溃。一般情况下，寒冷季节因润滑油流动性变差导致轴承少油、失油致使轴承损伤崩溃，常发生在寒冷季节。

3缺陷修复

3.1转子轴修复，由于转子轴弯曲，转子外圆不规则磨损，转子失去参考中心，且没有完整的位置可做中心基准。我们采用冷焊工艺，补足转子轴尺寸，以原始未磨损的部分转子凹槽点为基准点，反复调整同圆周上四（六）个凹槽点，使之处在同一圆周上，再用不同位置的凹槽点进行校验，以此反复，直至确保转子中心找正；固定转子轴后，在转子轴两端车成基准位，以此为基准位，在转子轴两端完成打转子中心孔，车、磨等，恢复转子轴原始尺寸参数。

3.2转子叶外圆、叶面修复，转子叶外圆修复，采用压片滚焊修补工艺，根据外圆磨损轮廓，把不同厚度的压片，剪成与转子叶外圆磨损部位形状完全相同的压片，逐层滚焊，堆出与原始转子曲面一致的滚焊层，修磨抛光即可；转子叶面修补，先制作一个与两转子中心距完全一致工装，把磨损转子固定，以此测量转子叶面不同部位的磨损量，根据不同部位转子叶面磨损量，选取0.05~0.20mm不同标准压片，滚焊至合格尺寸，抛光即可。

3.3 外壳修复，采用冷焊工艺，补焊至设计厚度后，镗、珩磨之合格。

3.4 机身一体端盖裂纹修复，采用钻孔连续镶螺丝方法修补至合格。

3.5 其他部位修复，均采取冷焊、车、镗、磨常规方法修复至合格。

4效果

该机损坏程度，经寻找多个厂家试图修复，均被报废，后经我公司与陕西关中压缩机制造有限公司工程师刘安才联合攻关，采用上述方法修复后，该机运行各项参数合格。截止目前，已稳定运行3000余小时，未出现瑕疵。

5预防措施

为预防类似压缩机故障的产生，需要加强风机的日常操作维护。

5.1 对设备来讲，振动为故障之源，要坚持做好压缩机振动测量并记录，观察趋势。发现趋势状态变差，要及时停车进行维修维护；

5.2 各加强巡检，检查风机运行情况及各参数，是否有异响；

5.3 严格按照厂家要求的油品更换周期4000小时更换新油、油滤，确保润滑合格。

5.4 确保空滤等备件合格，并严格按照求4000小时更换空滤，若环境较差，应加大清理或更换频次，保证无异物吸入；

5.5 冬季及时投运隔音罩内暖气，保证压缩机本体的启动温度15度以上，防止润滑油低温流动性变差，导致轴承少油、失油。

5.6 加强与螺杆压缩机制造商的沟通，就压缩机在力的计算或轴承选用进行探讨。

5.7 在满足装置生产的条件下，尽量减少启动频次和增加送料掺混时间，以减小压缩机负荷量。

5.8 定期做好检修维护和保养。

如何检测空滤好坏？

空气滤清器

空滤做为螺杆空压机的道屏障，空滤质量的好坏是非常重要的。如果空滤质量不好，就像人一样，病从口入；如果空滤质量不好会让客户浪费大量的电费，会直接影响到机油、油滤、油分、轴承等的使用寿命。空滤质量的好坏常被行业忽视。

很多人并不重视空滤的质量好坏，觉得只要能用就行了，只有当空滤被吸变形以后，他们才知道那种空滤质量不好，也不知道是哪方面的原因造成变形的，只知道换一个新的装上去就完事了。

危害

机组排气量不足，影响生产；

滤芯阻力过大，机组能耗增加； 

机组实际压缩比增大，主要负荷增大，寿命减短； 

滤芯破损导致异物进入主机，发生主机抱死甚至报废的情况。 

空滤质量好不好，并不是单纯的看价格，也并不是越贵的就越好，但通常质量好的空滤价格相对会稍微高一点点，但不会相差太远的，(优质PU胶的空滤价格大约会高20-30%左右，优质铁盖的空滤价格大约会高40-50%左右)，主要是要学会怎么去辨别空滤质量，才能拿到质量好，价格也不是特别高的空滤。

螺杆空压机空滤质量好不好，主要看三个方面：

1.防水性能，空气中含有大量的水分大家是知道的，特别是下雨天空气中含水量将更高，一旦空滤防水性能不佳，空滤就很容易受潮，空滤一受潮就会影响空压机吸气畅通，甚至堵塞，客户会浪费大量的电费。

2.过滤精度，如果过滤精度不高，大量稍微细小一点的灰尘杂质就会被吸入螺杆空压机内部，会影响到油分、机油、油滤、轴承等使用寿命。

3.透气度，透气度如果不好就会影响螺杆空压机吸气畅通，也容易堵塞，客户也会浪费大量的电费检。

测空滤质量如何，主要从以下三个方面：

（1）用水检测，这个也是关键的，简单的辨别方法。对于没有经验者，水是能检测空气滤清器质量好坏的，把空滤平放在地上或者桌子上，在滤纸上面撒一些水：

a.如果滤纸5分钟以内就渗进去水了，那是棉浆纸做的空滤，不能用，这种货在螺杆空压机行业有少数贪便宜的人用。

b.如果2-5小时内渗进水的滤纸，那是低档木浆纸做的，可以用，但会影响螺杆空压机扫气效率(耗电多，打气少)。由于这种滤纸做的空滤价格相对较低，装在螺杆空压机上面也能用(耗电多打气少，那是浪费的客户的钱，不关你的事，呵呵)，现在空压机行业这种滤纸的空滤占主流，绝大多数螺杆空压机店都是使用这种滤纸的空滤。

c.如果滤纸12-15小时才渗水进去的，属于过得去的滤纸了(中档滤纸)，通常质量好一点的国产螺杆空压机整机厂采用这一类滤纸的空滤做原厂耗材。

d.如果24小时还不渗水进去的滤纸，那是优等品了(滤纸)，通常机整机厂才选用这一类滤纸的空滤做原厂耗材。

（2）对着灯光看滤纸是否均匀，透光度是否好，看滤纸表面光洁度是否好。滤纸对着光观察均匀细致，透光度好，表面光洁度好，说明滤纸过滤精度，透气度好(这一个简易的辨认方法需要一点经验)

（3）看滤纸的深度，折数。如果滤纸深，滤纸折数多，说明空滤过滤面积大，空滤过滤面积大，透气度会好一些：

空滤要做到防水性能好，并不是特别困难，只要是采用优质的木浆滤纸就可以达到要求，但生产成本会稍微高一些。真正困难的就是既要满足过滤精度，又要能满足透气度，能满足这三方面要求的才是真正的好空滤。

后希望大家提醒客户要勤于清理空滤。勤于清理空滤，既是为了更好的保护螺杆空压机，也是为了帮客户节省电费(灰尘附在空滤表面会影响吸气畅通)。

环境特别恶劣的用户每日理清空滤一次，500-800小时更换空滤；环境中等的客户3-7天清理一次空滤，1000-1500小时更换空滤；环境好的客户500-2000小时更换一次空滤。