螺桿式空壓機陰陽轉子咬死故障成因探究

李福收

（廣州地鐵集團有限公司，廣東 廣州 511430）

螺桿式空壓機陰陽轉子咬死故障成因探究

李福收

（廣州地鐵集團有限公司，廣東 廣州 511430）

通過對機車用螺桿式空壓機陰陽轉子咬死故障原因進行深入檢查和系統分析，找出產生故障的潛在原因，螺桿式空壓機選擇合適的潤滑油牌號，進一步制定維護保養和改進防范措施，通過一段時間的運用觀察，效果良好，空壓機使用壽命延長。

螺桿式空壓機；潤滑油；陰陽轉子；咬死

0 引言

機車目前廣泛使用螺桿式空壓機代替傳統活塞式空壓機作為壓縮空氣源，螺桿式空壓機相比，傳統活塞式空壓機優勢明顯，它具有效率、可靠性更高，供風質量更好，日常維修保養更簡易，壽命長等優點。螺桿式空壓機陰陽轉子發生燒結咬死的故障比較少見，其原因相對復雜，而且破壞性較大，維修成本高，所以要查明發生故障的真實原因，在日常保養中加強保養，防范此故障發生。本文主要分析討論發生轉子燒結原因分析，為進一步加強日常維修保養提供參考。

1 故障概述

皮帶帶動螺桿空壓機通過皮帶傳動從機車柴油機獲得動力，實現空壓機工作打風，發生故障時，柴油機負荷突然大幅增加，皮帶與皮帶輪打滑，拆解空壓機，發現陰陽轉子一端高溫燒結咬死，轉動困難；嚙合面嚴重剝離，呈現青灰色；轉子腔體的內表面拉傷；轉子燒結端一對軸承間隙稍微偏大，與軸配合后用手可左右搖動；原本與安裝座孔過盈配合的安全護肩出現轉動，安裝座孔因與安全護肩相互轉動摩擦呈現光亮狀；在轉子腔、潤滑油腔體底部發現轉子剝離的鐵屑（如圖1和圖2所示）。

2 原因分析

2.1 轉子或軸承潤滑不到位，在運動中產生摩擦

為進一步確定故障原因，采用百分表測量陰陽轉子軸承的徑向間隙。測量步驟如下：首先將陰陽轉子在鉗工臺上夾緊，百分表表座置于虎鉗水平面，百分表測量頭頂住軸承外圈中部，用手輕壓軸承外圈的另一側，記錄百分表的讀數。變換位置測量，求得平均值，即為軸承徑向的間隙值。

拆去軸承，用百分表測量頭直接頂住轉子軸，用同樣大小的力按壓轉子軸，發現百分表指針讀數無變化。鑒于此，測量軸承間隙時，因輕壓軸承使轉子軸產生的位移量可忽略不計。

使用百分表測得轉子軸承間隙數據如表1所示。

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

圖2 安全護肩與轉子端部出現刮蹭

表1 轉子軸承徑向間隙測量數據記錄表 mm

圖3 陰陽轉子裝配示意圖

因螺桿與安全護肩及主機機殼之間的間隙很小，且精確度要求極高，陽轉子的徑向跳動超差，將導致螺桿與安全護肩及主機機殼之間摩擦，摩擦產生的金屬碎屑落入轉子嚙合面。空壓機陰陽轉子間隙為0.04~0.06 mm，在額定5600RPM的陰陽轉子高強度擠壓下，對嚙合面產生破壞性磨損，表面出現大小不一的凹坑和凸點，加劇了陰陽轉子的異常跳動，同時急劇升溫，最終造成轉子高溫燒結。

2.2 潤滑油選用不合適

此螺桿空壓機選用斯可絡專用潤滑油，牌號SCRSKT91246-200，此外，部分螺桿空壓機選用長城牌空氣壓縮機油，牌號為L-DAG 46，此外生產廠家推薦使用SCR10T-9/XJ/DS的螺桿空壓機機車專用油，經過檢測，我們對三種潤滑油性能參數進行對比（見表2）。

從表2中反應出該空壓機使用的是斯可絡專用潤滑油，牌號SCR-SKT91246-200，該潤滑油的運動粘度相對廠家推薦的SCR機車專用油SCR10T-9/XJ/DS要低，而運動粘度是潤滑油的重要指標。

在動力潤滑的條件下，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的油膜，會加速陰陽轉子的磨損，縮短機件的使用壽命。此外，由于機車空載運行時間較長，空壓機運行溫度較低，潤滑油和空氣在低溫下壓縮運行，空氣中的水分容易凝露造成潤滑油的乳化，進一步降低了潤滑油的潤滑效果。

表2 潤滑油性能參數對比表

3 防范措施

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

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

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

4 結論

通過對機車用螺桿式空壓機陰陽轉子咬死故障原因進行檢查和系統分析，找出產生故障的潛在原因，選擇合適的潤滑油牌號，并進一步制定維護保養和改進防范措施，通過一段時間的運用觀察，效果良好，空壓機使用壽命延長。

[1] 朱超，李龍. 螺桿壓縮機陰陽轉子抱死故障分析與改進. 機械研究與應用，2012，（01）113~117.

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1671-0711（2016）07（上）-0050-02