Der „unsichtbare Schutzpatron“ der ölfreien Schraubenkompressoren: Axialkraftausgleichsgerät

Der „unsichtbare Schutzpatron“ der ölfreien Schraubenkompressoren: Axialkraftausgleichsgerät

01 Fallhintergrund

Kürzlich erhielt unser Unternehmen Rückmeldungen von Kunden, dass bei einem ölfreien Schraubenkompressor während des Betriebs ein Rotorblockierungsfehler aufgetreten sei. Nach der Demontage und Inspektion durch unsere Wartungstechniker wurde festgestellt, dass der interne Schaden am Hauptmotor schwerwiegend war. Die Einzelheiten lauten wie folgt:

1. Teil der Lufteinlass-Seitenverkleidung:

1. Die innere Endfläche der Seitenplatte und die Rotorendfläche sind stark zerkratzt und die Verschleißtiefe der Endfläche überschreitet 0,5 mm;

2. Die Verbindung zwischen den beiden Sitzlöchern und dem Rotorzapfen ist abgenutzt. Im linken Sitzloch treten zwei Risse und im rechten Sitzloch ein Riss auf, die beide durchdringen;

2. Yin- und Yang-Rotorteil:

1. Die Endfläche des Rotors und die Endfläche der Einlassseitenplatte verschleißen einander und die Materialien haften aufgrund der hohen Reibung;

Die Zapfen an beiden Enden des Rotors und die Sitzlöcher an beiden Enden sind abgenutzt, und die Dichtungsräder sind stark abgenutzt;

Die Dichtfläche zwischen den Rotoren ist stark abgenutzt und einige Teile fehlen;

3. Zylinderteil:

1. Zwischen dem Rotorkörper und der Innenwand des Zylinders kommt es zu unterschiedlichem Verschleiß;

2. Im Sitzloch auf der rechten Seite des Zylinders ist ein Riss aufgetreten, der jedoch nicht eingedrungen ist.

4. Teil der Lagerdruckplatte:

Die Endfläche der Lagerdruckplatte und die Lagersitzfläche sind abgenutzt;

Fehlerursachenanalyse & Änderungsmaßnahmen:

Gemäß der Analyse des Schadensphänomens nach der Demontage der Ausrüstung ist die Hauptursache für diesen Fehler die axiale Bewegung des männlichen Rotors, und der Hauptfaktor, der die axiale Bewegung des Rotors verursacht, ist die Beschädigung des axialen Positionierungslagers; Zu den Faktoren, die sich auf die Lebensdauer des Lagers auswirken, gehören die Verringerung der Schmierleistung, eine zu hohe Lagertemperatur, eine abnormale Axialkraft, die zu einem Lagerausfall führt, usw.;

Weitere Untersuchungen ergaben, dass der Kompressor für den Prozess vor Ort über einen langen Zeitraum nahezu mit voller Drehzahl laufen musste, was zu einer kontinuierlich hohen Drehzahl des Hauptrotors jedes Kompressors führte. Die Belastung der Lager an beiden Enden des männlichen Rotors nahm zu und die Ausfallrate stieg deutlich an. Bei einer Abweichung der Positionierlager verschiebt sich die axiale Position des Rotors und es kommt zu den oben genannten Schäden.

Als Reaktion auf die oben genannten Probleme hat unser Unternehmen den Hauptmotor modernisiert und eine Axialkraftausgleichsvorrichtung am Rotorwellenkopf installiert. Dieses Gerät führt den Abgasdruck des Kompressors selbst ein, um eine Ausgleichskraft in entgegengesetzter Richtung zur Axialkraft zu erzeugen. Die Ausgleichskraft passt sich automatisch an die Schwankung des Abgasdrucks an, wodurch die abnormale axiale Belastung der Lager effektiv reduziert und die Lebensdauer des Hauptmotors verlängert wird.

02 Die Notwendigkeit einer Axialkraftausgleichsvorrichtung

In einem ölfreien Schraubenkompressor erzeugt Gas während des Kompressionsprozesses eine Axialkraft. Je höher der Abgasdruck, desto größer die Axialkraft. Der männliche Rotor hat eine größere drucktragende Fläche und trägt eine viel größere Axialkraft als der weibliche Rotor, sodass er die am stärksten beanspruchte Komponente ist.

Obwohl die Axialkraftausgleichsvorrichtung als Schlüsselkomponente zwischen Lager und Rotor nicht direkt an der Gaskompression beteiligt ist, steht ihre Leistung in direktem Zusammenhang mit der Gesamtlebensdauer und Betriebszuverlässigkeit des Hauptmotors. Dieses Gerät wird normalerweise am Saugende des männlichen Rotors installiert und besteht aus einem ausgeglichenen Kolben und einem Kolbenhohlraum. Es arbeitet rein mechanisch adaptiv und kann die axiale Kernlast effektiv ausgleichen, die Lager und den Rotor schützen und die Betriebsbedingungen stabilisieren. Es kann als „unsichtbarer Wächter“ des ölfreien Schraubenwirts bezeichnet werden.

03 Technische Vorteile der Aertrans-Axialkraftausgleichsvorrichtung (zum Patent angemeldet)

Derzeit werden die in der Industrie üblicherweise verwendeten Axialkraftausgleichsvorrichtungen hauptsächlich in zwei Typen unterteilt: pneumatischer Antrieb und hydraulischer Antrieb, aber beide haben bestimmte Anwendungsbeschränkungen.

Um die Mängel herkömmlicher Lösungen zu überwinden, hat Aerotrans eine neue Axialkraftausgleichsvorrichtung entwickelt. Seine Innovationen sind:

1. Stromquelle: Der stabile Öldruck, der von der eigenen Schmierölpumpe des Kompressors erzeugt wird, wird verwendet, um den Ausgleichskolben in die umgekehrte Richtung zu bewegen und einen Teil der axialen Gaskraft auszugleichen.

2. Steuermethode: Der eigene Abgasdruck des Kompressors wird als Regelsignal zur Steuerung des Schmierölflusses und -drucks verwendet, sodass sich die von der Ausgleichsvorrichtung erzeugte Axialkraft in Echtzeit mit der Schwankung des Abgasdrucks ändert und gleichzeitig sichergestellt wird, dass die Lager immer eine feste minimale Axialkraft tragen, um Reibverschleiß der Lager bei niedrigen Lasten zu vermeiden.

Dieses Gerät hat folgende Vorteile:

1. Kein Abgasabfall, versiegelt und keine Leckage

2. Adaptive Anpassung – die erzeugte Axialkraft ändert sich mit der Schwankung des Abgasdrucks

3. Mindestlastschutz – Unter dem minimalen Abgasdruck behält das Lager immer noch die Mindestlast bei, um Schäden durch leichte Last zu verhindern

4. Maximale Belastungsgrenze – unter dem maximalen Abgasdruck wird die vom Lager getragene maximale Belastung innerhalb des zulässigen Bereichs kontrolliert, um die Sicherheit zu gewährleisten

5. Kein zusätzlicher Stromverbrauch

6. Automatische Steuerung, einfach und wartungsfrei

04 Zusammenfassung

Durch dieses Upgrade löste das Axialkraftausgleichsgerät von Aerotrans effektiv das Problem der Rotorbewegung, das durch den Ausfall des Positionierungslagers verursacht wurde, und bot eine zuverlässige Garantie für den langfristig stabilen Betrieb des ölfreien Schraubenkompressors unter Hochgeschwindigkeits- und Hochlastbedingungen. Diese Lösung ist sowohl wirtschaftlich als auch praktisch und stellt einen wichtigen technischen Weg zur Verbesserung der Host-Zuverlässigkeit dar.

Die Brancheninformationen werden ständig aktualisiert und konzentrieren sich auf die ölfreie Schraubentechnologie von Aertrans!