雙螺桿壓縮機(jī)專(zhuān)用檢修工具的設(shè)計(jì)與制作

胡涌濤

（呼倫貝爾金新化工有限公司，內(nèi)蒙古呼倫貝爾 021506）

1 引言

呼倫貝爾金新化工有限公司氨罐區(qū)制冷冰機(jī)是由美國(guó)約克國(guó)際有限公司設(shè)計(jì)并制造的雙螺桿有油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，該設(shè)備原廠家未提供任何檢修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和檢修所需的專(zhuān)用工具，若該機(jī)組故障需要檢修，必須請(qǐng)?jiān)O(shè)備原廠家派專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員攜帶專(zhuān)用檢修工具到公司進(jìn)行有償檢修服務(wù)。

為了打破設(shè)備原廠家的技術(shù)封鎖，為公司節(jié)省生產(chǎn)維護(hù)成本，本人根據(jù)該設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，參照其他類(lèi)似螺桿壓縮機(jī)的檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)并制作了一套可支持該設(shè)備解體大修的專(zhuān)用檢修工具，可實(shí)現(xiàn)該設(shè)備的自主維修，可脫離對(duì)該設(shè)備原廠家的技術(shù)依賴(lài)。

2 設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

壓縮機(jī)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)陽(yáng)轉(zhuǎn)子，陽(yáng)轉(zhuǎn)子通過(guò)自身螺旋帶動(dòng)陰轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，二者之間有油潤(rùn)滑，轉(zhuǎn)子動(dòng)密封在陽(yáng)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)端，密封形式為機(jī)械密封，見(jiàn)圖1中件38，陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子兩端分別由圓柱滾子軸承支撐；軸向定位軸承設(shè)置在驅(qū)動(dòng)端，軸承形式為四點(diǎn)角接觸球軸承，見(jiàn)圖1中件41和件42。

正如圖1所示，如果需要解體檢修壓縮機(jī)，必需要先將機(jī)械密封、軸承等零件拆下，方可拆下裝置兩端軸承座，進(jìn)而抽出轉(zhuǎn)子。

3 設(shè)備解體檢修過(guò)程

3.1 機(jī)械密封拆除

拆卸機(jī)械密封時(shí)，先將機(jī)封靜環(huán)座（圖1中件8） 連同靜環(huán)一同取下，隨后取下碟型彈簧（圖1中件62） 和軸承外圈壓環(huán)（圖1中件9），由于動(dòng)環(huán)的位置深入軸承座內(nèi)部且與軸之間有“O”型圈密封，需要用專(zhuān)用工具取出，設(shè)計(jì)制作專(zhuān)用機(jī)封拆卸工具如圖2。

由圖2中可見(jiàn)，工具①中2個(gè)螺栓孔孔距A

與靜環(huán)座上緊螺栓（圖1中件48） 孔距相同，將工具①用螺栓固定在軸承座上，將工具②的勾頭深入軸承座，勾住機(jī)封動(dòng)環(huán)密封面的背部端面，通過(guò)螺桿和螺帽將動(dòng)環(huán)拉出取下。

3.2 螺桿端面間隙的測(cè)量

螺桿高壓側(cè)端面到軸承座內(nèi)端面的間隙的大小對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行非常重要，間隙過(guò)大，會(huì)造成壓縮機(jī)出口壓力不足，壓縮機(jī)效率下降，間隙過(guò)小，容易產(chǎn)生摩擦而對(duì)設(shè)備造成損害，因此，間隙的測(cè)量及調(diào)整至關(guān)重要。

由于軸承外圈壓環(huán)（圖1中件9） 已經(jīng)拆除，此時(shí)陽(yáng)轉(zhuǎn)子可以向驅(qū)動(dòng)端方向自由移動(dòng)，自由移動(dòng)的量為螺桿高壓側(cè)端面到軸承座內(nèi)端面的間隙。測(cè)量前先將圖1中件101和件88拆下，露出陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸頭端面，軸頭中心設(shè)有內(nèi)螺紋螺孔，設(shè)計(jì)制作軸頭延伸工具，如圖3。

如圖3所示，制作螺桿③，螺紋規(guī)格與軸頭螺紋孔相同，規(guī)格為美標(biāo)3/4-10UNC，將螺桿③與軸頭連接，將工具⑥用螺帽與螺桿③固定，這樣可以將百分表表針指在⑥上來(lái)測(cè)量陽(yáng)轉(zhuǎn)子的軸向移動(dòng)量。

如圖4所示，將工具①固定在驅(qū)動(dòng)端軸承座上，將工具③與陽(yáng)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)端軸頭螺孔連接固定，通過(guò)旋轉(zhuǎn)③上的螺帽使轉(zhuǎn)子軸向移動(dòng)，讀取指在圖3中工具⑥上的百分表讀數(shù)，確定轉(zhuǎn)子軸向移動(dòng)量，進(jìn)而確定螺桿高壓側(cè)端面到殼體的間隙。

陰轉(zhuǎn)子的測(cè)量方法與陽(yáng)轉(zhuǎn)子一至。

3.3 軸承拆除

3.3.1 陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸承的拆除

陽(yáng)轉(zhuǎn)子定位軸承見(jiàn)圖1中件42，軸承形式為四點(diǎn)角接觸球軸承，軸承內(nèi)圈通過(guò)鎖緊背帽（圖1中件71） 與陽(yáng)轉(zhuǎn)子固定，若要取下軸承，必須先旋松取下鎖緊背帽，鎖緊背帽。

由于鎖緊背帽的位置深入軸承座內(nèi)部，無(wú)法使用常規(guī)方法拆卸和回裝，因此設(shè)計(jì)制作鎖緊背帽拆裝工具，如圖5。

將工具深入軸承座并與鎖緊背帽配合，通過(guò)旋轉(zhuǎn)工具來(lái)完成鎖緊背帽的拆卸和安裝。

但是在旋轉(zhuǎn)工具對(duì)鎖緊背帽拆裝時(shí)，陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子會(huì)一同旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而阻礙拆裝，因此需要對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行固定，設(shè)計(jì)制作轉(zhuǎn)子固定專(zhuān)用工具。

圖1 氨罐冰機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

如圖6所示，工具④中2個(gè)螺栓孔的孔距A與非驅(qū)動(dòng)端軸承座螺栓孔（圖1中件48） 孔距一至，將工具④安裝固定在非驅(qū)動(dòng)端軸承座上，工具⑤與陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸頭螺紋孔連接固定，工具⑤的立方形部分與工具④的方孔配合，阻礙陽(yáng)轉(zhuǎn)子自由旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使軸承鎖緊背帽順利拆裝。

圖2 機(jī)封拆卸專(zhuān)用工具總成

圖3 軸頭延伸工具總成

圖4 轉(zhuǎn)子推拉專(zhuān)用工具總成

圖5 陽(yáng)轉(zhuǎn)子定位軸承鎖緊背帽拆裝工具

圖6 轉(zhuǎn)子固定專(zhuān)用工具總成

拆下軸承背帽后，使用如圖4的轉(zhuǎn)子推拉工具，對(duì)陽(yáng)轉(zhuǎn)子的總串量進(jìn)行測(cè)量；測(cè)量后，用常規(guī)方法拆下陽(yáng)轉(zhuǎn)子平衡活塞（圖1中件16），而后拆下非驅(qū)動(dòng)端軸承座，繼續(xù)使用如圖4的轉(zhuǎn)子推拉工具將陽(yáng)轉(zhuǎn)子從非驅(qū)動(dòng)端抽出。

此時(shí)的陽(yáng)轉(zhuǎn)子定位軸承已經(jīng)與轉(zhuǎn)子分離，只剩下1/2的內(nèi)圈在轉(zhuǎn)子上，兩端徑向軸承也僅剩內(nèi)圈在轉(zhuǎn)子上，使用常規(guī)方法即可拆卸。

3.3.2 陰轉(zhuǎn)子軸承的拆除

陰轉(zhuǎn)子的拆卸方法與陽(yáng)轉(zhuǎn)子類(lèi)似，定位軸承拆卸前不需要用專(zhuān)用工具拆卸鎖緊背帽，僅需要用常規(guī)方法拆下軸頭鎖緊螺帽即可。

至此，螺桿壓縮機(jī)已經(jīng)解體完成，回裝的過(guò)程按照拆卸的逆向過(guò)程進(jìn)行即可。

4 結(jié)語(yǔ)

本著精準(zhǔn)、高效的原則設(shè)計(jì)并制作了這一套專(zhuān)用的螺桿壓縮機(jī)檢修工具，旨在高質(zhì)量并快速的完成壓縮機(jī)的大修，而這一整套專(zhuān)用工具的設(shè)計(jì)制作，離不開(kāi)前期的精準(zhǔn)測(cè)繪和金屬加工機(jī)床的大力支持。

這套工具也存在很多不足，例如制作材料使用20#鋼，硬度和剛度均略顯不足，如果選用45#鋼則會(huì)彌補(bǔ)上述缺點(diǎn)。