離心空壓機毛病剖析及應對措施

　　1故障（fault）現象及分析。

　　該機組(unit)2001年8月投產，始終運轉平穩。昆山空壓機是一種用以壓縮氣體的設備。空氣壓縮機與水泵構造類似。大多數空氣壓縮機是往復活塞式，旋轉葉片或旋轉螺桿。離心式壓縮機是非常大的應用程序。
　　2009年5月16日馬達檢修后投用，制冷量不足，同時振動(vibration)異常(abnormal)，對壓縮機進行振動監測，狀態監測結果顯示機組最高振幅2.42mm/s，振動值合格，但振動頻譜有異常頻率，如所示。昆山空壓機保養是回轉式連續氣流壓縮機，在其中高速旋轉的葉片使通過它的氣體加速，從而將速度能轉化為壓力。這種轉化部分發生在旋轉葉片上，部分發生在固定的擴壓器或回流器擋板上。昆山空壓機是回轉容積式壓縮機，在其中兩個帶有螺旋型齒輪的轉子相互嚙合，使兩個轉子嚙合處體積由大變小，從而將氣體壓縮并排出。
　　由知，壓縮機振動頻率(frequency)以馬達的1，2倍頻50Hz，100Hz及高速軸轉頻160Hz為主，同時壓縮機有733Hz，783H頻率的峰值，733Hz，783Hz頻率為壓縮機的非整數倍頻，從壓縮機的結構及常見故障分析(Analyse)，可能存在齒輪嚙合狀態(status)不良或紊流<2>。
　　嚙合故障（fault）按嚙合不良的故障程度，嚙合故障激起的頻率(frequency)有三種情況：a.輕微的嚙合不良，可激起以嚙合頻率為載頻的故障特征。
　　b.中度的"嚙合（niè hé） "不良，可激起以齒輪自振頻率為載頻的故障特征。昆山空壓機維修是更換全部磨損的零件，空壓機轉1000個小時或一年后，要更換濾芯，在多灰塵地區，則更換時間間隔要縮短。濾清器維修時必須停機，檢查壓縮機所有部件，排除壓縮機所有故障。昆山空壓機保養冷卻水通過管道進入空壓機中間冷卻器對一級壓縮排出的氣體進行冷卻降溫，再進入后冷器對排氣進行冷卻，另一路冷卻水進水管道經過主電機上部的兩組換熱器冷卻電機繞組，還有一路對油冷卻器進行冷卻。
　　c.嚴重的"嚙合（niè hé） "不良，可激起以齒輪（Gear）箱部件自振頻率(frequency)為載頻的故障特征。
　　紊流故障紊流為壓縮(compression)機正常的氣體流動受到某些干擾或阻止時，出現的流動現象，紊流可產生隨機的高頻（Induction Heating）振動，有時激起低頻振動。
　　2故障處理(chǔ lǐ)。
　　按上述分析(Analyse)，首先調整壓縮機的流量(單位:立方米每秒)，出入口(rù kǒu)溫度及壓力，機組制冷量仍無改善，可排除流體存在紊流現象。進一步確定為壓縮機存在齒輪（Gear）嚙合狀態不良故障，壓縮機需解體檢查齒輪的嚙合情況。
　　3解體巡查情況(Condition)。
　　維修人員(personnel)對機組(unit)解體大修，發現存在主要故障如下：3.1高低速齒幾乎磨平，無法"嚙合（niè hé） "，即高速軸根本無法旋轉。
　　3.2高速(gāo sù)軸瓦主推力面嚴重磨損。
　　結合壓縮(compression)機(compressor)損壞(damage)現象，巡查維修記錄，確定為電機反轉，致使齒輪"嚙合（niè hé） "不良，產生異常磨損。（見，4）
　　4故障（fault）原因的進一步分析
　　4.1齒輪磨。
　　損原因分析齒輪（Gear）理想嚙合接觸線如6所示
　　維修工人在安裝過程(guò chéng)中，對齒輪（Gear）正轉嚙合面進行過精心調整(Adjustment)，如所示，齒面受力均勻。而齒輪反向嚙合線由于沒有經過調整，若反向旋轉(Rotating)，齒面必然產生點接觸，如圖6所示，齒面應力集中，最終導致齒輪嚴重損傷，如圖3所示。
　　4.2主推力。
　　瓦磨損原因分析如所示，轉子正轉時，高速軸由于葉輪出入口壓差而產生的軸向(Axial)力為F1，低速軸斜齒施加于高速軸產生的軸向力為F2，二者方向(direction)相反，合力∑F=F1-F2作用于主推力軸瓦（bearing shell）。
　　所示，轉子（rotor）反轉時，高速軸由于葉輪（指裝有動葉的輪盤）出入口壓差產生的軸向力為F1'，低速軸斜齒施加于高速軸產生的軸向力為F2'，二者方向相同，疊加，合力∑F'=F1'+F2'作用于主推力軸瓦（bearing shell）
　　∑F'明顯遠大于∑F，超過軸瓦承載能力，致使主推力軸瓦嚴重磨損（零部件失效的一種基本類型）。
　　5結論。
　　應用狀態監測與故障診斷知識，分析振動產生的原因，進行有針對性的檢修(Overhaul)。更換(replace)了齒輪及軸瓦，2009年5月25日啟動壓縮機(compressor)，機組(unit)振動為1.2mm/s，振動正常。