Il 'patrono invisibile' dei compressori a vite senza olio: dispositivo di bilanciamento delle forze assiali

Il 'patrono invisibile' dei compressori a vite senza olio: dispositivo di bilanciamento delle forze assiali

01 Sfondo del caso

Recentemente, la nostra azienda ha ricevuto feedback dai clienti secondo cui un compressore a vite senza olio presentava un guasto che si bloccava nel rotore durante il funzionamento. Dopo lo smontaggio e l'ispezione da parte dei nostri tecnici addetti alla manutenzione, è stato riscontrato che il danno interno del motore principale era grave. I dettagli sono i seguenti:

1. Parte del pannello laterale della presa d'aria:

1. La superficie dell'estremità interna della piastra laterale e la superficie dell'estremità del rotore sono gravemente graffiate e la profondità di usura della superficie dell'estremità supera 0,5 mm;

2. La giunzione tra i due fori del sedile e il perno del rotore è usurata. Appaiono due crepe nel foro del sedile sinistro e una fessura nel foro del sedile destro, entrambe penetrano;

2. Parte del rotore Yin e Yang:

1. La faccia terminale del rotore e la faccia finale della piastra lato aspirazione si usurano a vicenda e i materiali aderiscono a causa dell'elevato attrito;

I perni su entrambe le estremità del rotore e i fori della sede su entrambe le estremità sono usurati e gli ingranaggi delle tenute sono seriamente usurati;

La superficie di tenuta tra i rotori è gravemente usurata e mancano alcune parti;

3. Parte del cilindro:

1. Si verificano diversi gradi di usura tra il corpo del rotore e la parete interna del cilindro;

2. Si è verificata una crepa nel foro della sede sul lato destro del cilindro, ma non è penetrata;

4. Parte della piastra di pressione del cuscinetto:

La superficie terminale della piastra di pressione del cuscinetto e la superficie di montaggio del cuscinetto sono usurate;

Analisi delle cause del guasto e misure di modifica:

Secondo l'analisi del fenomeno dei danni dopo lo smontaggio dell'attrezzatura, la causa principale di questo guasto è il movimento assiale del rotore maschio, e il fattore principale che causa il movimento assiale del rotore è il danno del cuscinetto di posizionamento assiale; i fattori che influenzano la durata del cuscinetto includono la riduzione delle prestazioni di lubrificazione, la temperatura eccessiva del cuscinetto, la forza assiale anomala che porta al guasto del cuscinetto, ecc.;

Ulteriori indagini hanno rivelato che il processo in loco richiedeva che il compressore funzionasse quasi alla massima velocità per un lungo periodo, il che si traduceva in un'alta velocità continua del rotore maschio di ciascun compressore. Il carico sui cuscinetti su entrambe le estremità del rotore maschio è aumentato e il tasso di guasto è aumentato in modo significativo. Una volta deviati i cuscinetti di posizionamento, la posizione assiale del rotore si sposterebbe provocando il danno sopra menzionato.

In risposta ai problemi di cui sopra, la nostra azienda ha aggiornato il motore principale e ha installato un dispositivo di bilanciamento della forza assiale sulla testa dell'albero del rotore. Questo dispositivo introduce la pressione di scarico del compressore stesso per generare una forza di bilanciamento in direzione opposta alla forza assiale. La forza di bilanciamento si regola automaticamente con la fluttuazione della pressione di scarico, riducendo così efficacemente il carico assiale anomalo sui cuscinetti e prolungando la durata del motore principale.

02 La necessità di un dispositivo di bilanciamento della forza assiale

In un compressore a vite senza olio, il gas genererà una forza assiale durante il processo di compressione. Maggiore è la pressione di scarico, maggiore è la forza assiale. Il rotore maschio ha un'area di carico più ampia e sopporta una forza assiale molto maggiore rispetto al rotore femmina, quindi è il principale componente sollecitato.

Sebbene il dispositivo di bilanciamento della forza assiale non partecipi direttamente alla compressione del gas, in quanto componente chiave che collega cuscinetto e rotore, le sue prestazioni sono direttamente correlate alla durata complessiva e all'affidabilità operativa del motore principale. Questo dispositivo è solitamente installato sull'estremità di aspirazione del rotore maschio ed è costituito da un pistone bilanciato e da una cavità del pistone. Funziona in modo adattivo puramente meccanico e può compensare efficacemente il carico assiale del nucleo, proteggere i cuscinetti e il rotore e stabilizzare le condizioni operative. Può essere definito il 'custode invisibile' dell'ospite della vite senza olio.

03 Vantaggi tecnici del dispositivo di bilanciamento delle forze assiali Aertrans (brevetto richiesto)

Attualmente, i dispositivi di bilanciamento della forza assiale comunemente utilizzati nel settore sono principalmente divisi in due tipologie: azionamento pneumatico e azionamento idraulico, ma entrambi presentano alcune limitazioni applicative.

Per superare le carenze delle soluzioni tradizionali, Aerotrans ha sviluppato un nuovo dispositivo di bilanciamento delle forze assiali. Le sue innovazioni sono:

1. Fonte di alimentazione: la pressione dell'olio stabile generata dalla pompa dell'olio lubrificante del compressore viene utilizzata per spingere il pistone di bilanciamento a muoversi nella direzione opposta per compensare parte della forza assiale del gas;

2. Metodo di controllo: la pressione di scarico del compressore viene utilizzata come segnale di regolazione per controllare il flusso e la pressione dell'olio lubrificante, in modo che la forza assiale generata dal dispositivo di bilanciamento cambi in tempo reale con la fluttuazione della pressione di scarico, garantendo al tempo stesso che i cuscinetti sopportino sempre una forza assiale minima fissa per evitare l'usura da sfregamento dei cuscinetti a bassi carichi.

Questo dispositivo presenta i seguenti vantaggi:

1. Nessuno spreco di scarico, sigillato e nessuna perdita

2. Regolazione adattiva: la forza assiale generata cambia con la fluttuazione della pressione di scarico

3. Protezione dal carico minimo: alla pressione di scarico minima, il cuscinetto mantiene comunque il carico minimo per evitare danni da carico leggero

4. Limite di carico massimo: sotto la massima pressione di scarico, il carico massimo sostenuto dal cuscinetto è controllato entro l'intervallo consentito per garantire la sicurezza

5. Nessun consumo energetico aggiuntivo

6. Controllo automatico, semplice ed esente da manutenzione

04 Riepilogo

Attraverso questo aggiornamento, il dispositivo di bilanciamento della forza assiale Aerotrans ha risolto efficacemente il problema del movimento del rotore causato dal guasto del cuscinetto di posizionamento, fornendo una garanzia affidabile per il funzionamento stabile a lungo termine del compressore a vite senza olio in condizioni di alta velocità e carico elevato. Questa soluzione è economica e pratica e rappresenta un importante percorso tecnico per migliorare l'affidabilità dell'host.

Le informazioni del settore vengono continuamente aggiornate, concentrandosi sulla tecnologia delle viti senza olio Aertrans!