壓縮機(jī)主軸磨損的現(xiàn)場(chǎng)修理與預(yù)防探討

劉仁波

（大慶石化公司設(shè)備維修中心，黑龍江 大慶 163714）

在工業(yè)領(lǐng)域中，壓縮機(jī)有著十分廣泛的應(yīng)用，壓縮機(jī)與其他機(jī)械設(shè)備相比較存在一定的工作特殊性，出現(xiàn)故障的幾率也比其他設(shè)備要高，尤其是主軸磨損現(xiàn)象，是比較常見的壓縮機(jī)故障之一，通常情況下我們對(duì)壓縮機(jī)主軸磨損采取的修理方式為拆下壓縮機(jī)主軸，運(yùn)輸?shù)綄I(yè)的修理廠家進(jìn)行修理，修理后壓縮機(jī)主軸的精度要滿足使用需求，缺點(diǎn)就是維修成本比較高，維修周期比較長，影響壓縮機(jī)的正常使用。本文主要闡述了壓縮機(jī)主軸的修復(fù)技術(shù)參數(shù)，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)壓縮機(jī)主軸磨損的修理與預(yù)防進(jìn)行探討，不斷提升壓縮機(jī)維修水平，保障壓縮機(jī)良好的工作運(yùn)行。

1 壓縮機(jī)現(xiàn)狀

目前全球能源的需求量變得越來越大，尤其是不可再生能源面臨著資源浪費(fèi)、枯竭等現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，因此如何降低能源的消耗是目前全球人們共同探索和解決的一大難題。壓縮機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，是不可或缺的重要設(shè)備之一，發(fā)揮著重要的作用。國民經(jīng)濟(jì)在最近的幾年中出現(xiàn)了高速增長的狀態(tài)，人們的生活水平不斷提升，在人們的日常生活和工作中，壓縮機(jī)的依賴程度變得越來越高。

2 壓縮機(jī)主軸的修復(fù)技術(shù)參數(shù)

2.1 圓度和圓柱度

壓縮機(jī)想要完成液體的摩擦，就要在軸徑及軸瓦之間形成穩(wěn)定的油膜，可以延長軸瓦的使用壽命。想要保障壓縮機(jī)的正常工作運(yùn)行，就要明確油膜的最小厚度、楔形間隙最窄處的潤滑油黏度、軸徑直徑、軸徑轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)參數(shù)，了解其直接的關(guān)系，通常情況下油膜的厚度一般在0.036～0.04mm之間，一旦軸瓦圓柱表面的圓度與壓縮機(jī)主軸軸徑之間的間隙超出了0.04mm，就會(huì)破壞液體摩擦，軸瓦與軸徑之間的材料會(huì)直接產(chǎn)生接觸。

一般情況下我們選擇的軸瓦材質(zhì)為巴氏合金，具有較強(qiáng)的耐磨性，我們需要對(duì)圓柱度與軸徑圓度進(jìn)行科學(xué)合理的控制，不能超出0.04mm，這樣的情況下基本消除了磨合后的不平度，滿足最初設(shè)計(jì)的潤滑需求。如果采取手工修復(fù)的方式，很難達(dá)到設(shè)計(jì)精度滿足需求，經(jīng)過我們實(shí)際的研究和調(diào)查發(fā)現(xiàn)，壓縮機(jī)主軸主要將誤差的范圍控制在0.05mm之內(nèi)，就能保障壓縮機(jī)的正常工作運(yùn)行，這時(shí)候壓縮機(jī)主軸對(duì)圓柱度及受力側(cè)圓度的要求更高。

2.2 水平度

想要保障主軸中心線與曲柄銷中心線在同一水平位置，就要統(tǒng)一曲軸箱兩主軸頸和曲柄銷各個(gè)方向的軸向水平應(yīng)力水平度平均值，同時(shí)方向相同，最大偏差不能超過0.02mm/m。

2.3 接觸面

軸徑局部的平整度主要通過基礎(chǔ)面來保障，使用與曲柄銷相同圓弧半徑的研磨胎具對(duì)修復(fù)后的曲柄銷進(jìn)行研磨，基礎(chǔ)面積不能小于90%。

3 壓縮機(jī)主軸磨損修復(fù)過程

3.1 檢查、測(cè)量

對(duì)曲軸箱兩副主軸瓦蓋進(jìn)行拆卸檢查，對(duì)底瓦進(jìn)行固定，對(duì)兩主軸水平度平均值進(jìn)行測(cè)量，主軸主要依靠盤車器進(jìn)行盤動(dòng)，16等分曲柄銷的外圓柱，16等分線與軸向距曲拐臂40mm兩環(huán)線相交，相交點(diǎn)為測(cè)匯點(diǎn)，根據(jù)結(jié)果對(duì)曲柄銷外圓表面展開圖進(jìn)行繪制，找到磨損程度最嚴(yán)重位置。各個(gè)等分的水平度使用框式水平儀器進(jìn)行測(cè)量，對(duì)應(yīng)位置的外徑使用千分尺進(jìn)行測(cè)量，在展開圖上對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行標(biāo)注。

3.2 粗銼

一般情況下我們需要根據(jù)測(cè)量的結(jié)果做出相應(yīng)的三套研磨工具，主要是根據(jù)修復(fù)軸頸外徑的差異進(jìn)行區(qū)分，分別為最大值、中間值、最小值。研磨工具主要采取圓弧狀結(jié)構(gòu)，圓弧的夾角一般為120°，有效寬度要大于軸寬度，內(nèi)圓在研磨胎具的制作過程中，趕在精加工之前，分成三個(gè)部分，將墊片放置在適當(dāng)?shù)奈恢?，半徑的精度要滿足設(shè)計(jì)需求。我們要高度的重視各個(gè)測(cè)點(diǎn)的加工余量，要根據(jù)曲柄銷的測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析，余量不超過0.3mm的時(shí)候，可以采取的加工方式為細(xì)齒銼刀，一旦余量超過了0.3mm，采取的方式就要變?yōu)榇铸X銼刀。胎具的選擇在銼削的過程中是十分重要的，一般我們選擇的胎具為大號(hào)半徑，將紅丹粉涂抹在胎具上，研磨大概5min左右后，我們對(duì)研磨胎具主軸外圓面上的情況進(jìn)行觀察，主要觀察其著色情況，根據(jù)著色情況對(duì)加工余量進(jìn)行判斷。

通常情況下我們銼削的過程中銼著色點(diǎn)都是順著圓弧的方向，實(shí)際的加工中我們也要按照相應(yīng)帶來流程進(jìn)行操作，一般順序?yàn)檠心ブ?、銼削、再著色，反復(fù)3～4次后，我們就可以測(cè)量主軸的水平度及外徑值，根據(jù)測(cè)量結(jié)果適當(dāng)?shù)恼{(diào)整加工方案，避免加工過程中出現(xiàn)過加工現(xiàn)象。

3.3 精銼

精銼的應(yīng)用一般在主軸外徑偏差小于0.2mm的時(shí)候，研磨胎具在精銼的時(shí)候一般選擇的為中號(hào)半徑，銼削時(shí)選擇的方式為細(xì)齒銼刀或者油光銼刀，精銼和粗銼的流程基本相同，但是精銼的過程中需要工作人員具有較強(qiáng)的耐心，銼削一定要均勻，避免出現(xiàn)大力銼削造成銼削過多。銼削的過程中，我們時(shí)刻對(duì)著色點(diǎn)、外徑偏差、水平值等進(jìn)行觀察。當(dāng)我們加工的外徑偏差沒有超過0.1mm時(shí)，同時(shí)著色面積達(dá)到75%，就可以視為完成銼削工作。

3.4 粗研

想要保障壓縮機(jī)主軸精度的進(jìn)一步提升，胎具可以選擇最小號(hào)半徑，對(duì)曲柄銷的表面使用200目的研磨砂研磨，研磨的過程中保障研磨砂的研磨均勻，及時(shí)更換研磨砂，當(dāng)研磨的圓度與圓柱度在0.08mm之內(nèi)，接觸面積超過75%視為研磨工作完成。

3.5 精研

研磨砂在精研的過程中，一般選擇為粒度為320目左右，對(duì)整個(gè)圓周進(jìn)行研磨，研磨過程中研磨砂要研磨均勻，研磨的速度也保持一致。受力側(cè)在精研完成后接觸面積要超過95%，非受力側(cè)在精研完成后接觸面積要超過85%，中間油槽的接觸面積沒有硬性的規(guī)定要求。主軸在經(jīng)過精研研磨后，表面會(huì)比較暗，我們可以使用0號(hào)紗布或者金相紗布對(duì)其拋光處理，保障整個(gè)主軸軸頸表面的光滑。

4 壓縮機(jī)主軸磨損原因的分析

壓縮機(jī)主軸在正常的工作運(yùn)行過程中，主軸與曲柄銷之間通常為液體摩擦，不會(huì)產(chǎn)生較大的摩擦系數(shù)，同時(shí)曲柄銷與軸瓦之間的摩擦系數(shù)也比較小。一旦軸瓦出現(xiàn)精度不達(dá)標(biāo)、裝配質(zhì)量不合格、潤滑油性能低、運(yùn)行超負(fù)荷等情況，都會(huì)造成軸瓦燒瓦，燒瓦在不嚴(yán)重的情況下不會(huì)嚴(yán)重影響主軸的運(yùn)行，但是如果燒瓦嚴(yán)重，就會(huì)造成軸瓦油膜無法順利形成，表面巴氏合金出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，這種情況下曲柄銷直接接觸到軸瓦的鋼質(zhì)表面，磨損程度增加。長時(shí)間的磨損沒有得到有效的控制，軸瓦的油膜就不會(huì)形成，軸瓦燒損的越來越嚴(yán)重，導(dǎo)致壓縮機(jī)工作運(yùn)行過程中出現(xiàn)異常的振動(dòng)。

軸頸在燒瓦剛剛開始的一段時(shí)間內(nèi)是不會(huì)產(chǎn)生較大磨損的，只要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并更換軸瓦，就能很好的避免后續(xù)問題的發(fā)生，避免出現(xiàn)主軸磨損的現(xiàn)象。軸瓦出現(xiàn)巴氏合金脫落等輕微燒損現(xiàn)象到曲軸箱冒煙是需要經(jīng)過一段過程的，通常需要5h。因此我們將溫度傳感器加裝到軸瓦上，就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)軸瓦溫度異常情況，實(shí)時(shí)檢測(cè)軸瓦溫度變化，軸瓦溫度超過標(biāo)準(zhǔn)范圍值就會(huì)引發(fā)警報(bào)，及時(shí)通知維修人員更換軸瓦，避免影響主軸的正常工作運(yùn)行。同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓縮機(jī)施工過程中曲軸箱的狀態(tài)，一旦主軸出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)不通暢，曲軸箱振動(dòng)異常等現(xiàn)象，就可能是軸瓦燒損現(xiàn)象引起的，需要我們及時(shí)的更換軸瓦，保障壓縮機(jī)主軸的良好運(yùn)行。想要對(duì)壓縮機(jī)主軸磨損采取科學(xué)合理的預(yù)防措施，主要有以下幾點(diǎn)：（1）按照規(guī)章制度定期對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢修；（2）從源頭上把控壓縮機(jī)配件質(zhì)量，不合格的產(chǎn)品一律不能使用，一定要選擇有資質(zhì)、大品牌、有口碑的產(chǎn)品；（3）嚴(yán)格把控潤滑油質(zhì)量，做好潤滑油的管理工作。

5 壓縮機(jī)整體市場(chǎng)發(fā)展情況介紹

近幾年，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度越來越快，各個(gè)領(lǐng)域都取得了很大的進(jìn)步，尤其是建筑、物流、工業(yè)領(lǐng)域中，壓縮機(jī)的應(yīng)用普及程度越來越高，壓縮機(jī)技術(shù)也在飛速的發(fā)展過程中。制冷設(shè)備整體組成中壓縮機(jī)發(fā)揮著重要的作用，是提供制冷循環(huán)的主要?jiǎng)恿碓矗瑫r(shí)在節(jié)能環(huán)保、食品安全、提高人居舒適度上也有著重要的作用。

首先，制冷設(shè)備在運(yùn)行過程中需要消耗大量的電能，火力發(fā)電還是我國目前的主要發(fā)電形式，電力供應(yīng)額外的增加都會(huì)造成環(huán)境的污染，同時(shí)隨著人們生活質(zhì)量的不斷提升，制冷設(shè)備電力成本已經(jīng)成為了整個(gè)運(yùn)營成本中的重要組成部分，高能耗制冷設(shè)備給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)消耗。在這樣的大環(huán)境下，壓縮機(jī)廠家無論是從國家指導(dǎo)層面還是用戶需求層面，都需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行升級(jí)，對(duì)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，解決市場(chǎng)難題。目前壓縮機(jī)市場(chǎng)面臨著價(jià)格戰(zhàn)難以持續(xù)、產(chǎn)能總體過剩的情況，壓縮機(jī)廠家想要搶占市場(chǎng)份額，就要不斷的進(jìn)行技術(shù)革新，在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地。制冷設(shè)備中的制冷劑對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生一定的污染，這也需要我們的高度重視，目前我國環(huán)保意識(shí)不斷加強(qiáng)，我國壓縮機(jī)廠家生產(chǎn)的制冷劑也逐漸的向著低GWP、低ODP的方向發(fā)展，壓縮機(jī)廠家對(duì)制冷劑的代替產(chǎn)品也在不斷的研究和開發(fā)過程中，是保障新型制冷劑能夠滿足現(xiàn)代化的生產(chǎn)需求。

壓縮機(jī)市場(chǎng)在食品安全方面的影響主要在冷鏈物流領(lǐng)域中，制冷壓縮機(jī)市場(chǎng)有著廣泛的應(yīng)用前景。在一些冷庫、商用冷柜、售賣機(jī)中越來越中的壓縮機(jī)應(yīng)用其中，有著商務(wù)辦公樓與居民社區(qū)中也使用了制冷壓縮機(jī)。商用冷凍冷藏壓縮機(jī)的需求量變得越來越大。隨著市場(chǎng)需求量的增加，同時(shí)也帶來了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。其中我國巨大的壓縮機(jī)市場(chǎng)已經(jīng)吸引了國外眾多壓縮機(jī)廠家的參與，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)變得異常激烈。優(yōu)勢(shì)在半封活塞式壓縮機(jī)領(lǐng)域，越來越多的國際品牌進(jìn)入中國市場(chǎng)，已經(jīng)超過了我國市場(chǎng)增長的承載能力。一些品牌的價(jià)格十分便宜，對(duì)壓縮機(jī)市場(chǎng)的利潤空間有著嚴(yán)重的影響。

壓縮機(jī)變頻技術(shù)在人們居住舒適度方面有著廣泛的應(yīng)用，在節(jié)能方面也同樣有著巨大的貢獻(xiàn)，尤其是空調(diào)領(lǐng)域，以前我們對(duì)于空調(diào)的要求，過多的管柱產(chǎn)品的性能、經(jīng)濟(jì)性等，廠家也大多以此為賣點(diǎn)，隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的越來越快，人們對(duì)于舒適度的要求越來越高，一些用戶對(duì)于空調(diào)的需求也不僅僅局限在經(jīng)濟(jì)性上，開始關(guān)注舒適度和節(jié)能效果，越來越多的廠家也將以上兩點(diǎn)加入了宣傳之中，在這樣的環(huán)境下壓縮機(jī)廠家也面臨著新的技術(shù)方向與賣點(diǎn)，需要不斷的進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和改革。例如越來越多的領(lǐng)域中應(yīng)用了智能控制技術(shù)、變頻技術(shù)等，滿足人們對(duì)于舒適度方面的不同需求，最大程度的保障了客戶的滿意度。

我國目前從壓縮機(jī)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，已經(jīng)成為了制冷壓縮機(jī)與制冷設(shè)備的生產(chǎn)大國，我國能夠自主的生產(chǎn)各種類型的壓縮機(jī)產(chǎn)品，滿足各種領(lǐng)域?qū)τ趬嚎s機(jī)使用的需求，主要包括中小型的全封活塞式壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)、渦旋式壓縮機(jī)，大型的半封活塞式壓縮機(jī)、半封螺桿式壓縮機(jī)、開啟式活塞壓縮機(jī)、開啟式螺桿壓縮機(jī)、離心壓縮機(jī)等，壓縮機(jī)產(chǎn)品覆蓋了多種領(lǐng)域包括空調(diào)、熱泵、商用制冷、工業(yè)制冷等。目前世界上一些先進(jìn)的壓縮機(jī)品牌也開始進(jìn)入中國市場(chǎng)，中國已經(jīng)建設(shè)了多個(gè)全國壓縮機(jī)生產(chǎn)基地。隨著國際品牌的進(jìn)入，我國壓縮機(jī)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，我國也在不斷的加大對(duì)壓縮機(jī)的投資與研發(fā)工作，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提升。

我國壓縮機(jī)的分類主要有以下幾個(gè)方面：（1）按照結(jié)構(gòu)的不同壓縮機(jī)可以分為轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)、活塞式壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)、渦旋式壓縮機(jī)；（2）按照電機(jī)與壓縮機(jī)的密封方式不同可以分為封閉式壓縮機(jī)、半封閉式壓縮機(jī)、可開啟式壓縮機(jī)；（3）按照壓縮機(jī)用于領(lǐng)域的不同可以分為空調(diào)壓縮機(jī)、家用壓縮機(jī)、商用壓縮機(jī)、工業(yè)制冷壓縮機(jī)。

6 結(jié)語

經(jīng)過以上的研究和分析，工業(yè)生產(chǎn)中壓縮機(jī)是不可或缺的重要設(shè)備之一，與其他設(shè)備相比較，壓縮機(jī)具有一定的特殊性，壓縮機(jī)在使用的過程中，主軸磨損是經(jīng)常出現(xiàn)的故障之一。在壓縮機(jī)日常的維修和養(yǎng)護(hù)工作中，一旦發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)主軸可能磨損，就要及時(shí)的進(jìn)行測(cè)量，檢測(cè)其主軸精準(zhǔn)度是否滿足使用需求，如果超出標(biāo)準(zhǔn)范圍就要選擇科學(xué)合理的修復(fù)技術(shù)。壓縮機(jī)的工作運(yùn)行過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軸瓦的工作狀態(tài)，消除安全隱患，保障壓縮機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。