«Невидимый покровитель» безмасляных винтовых компрессоров: устройство балансировки осевых сил

«Невидимый покровитель» безмасляных винтовых компрессоров: устройство балансировки осевых сил

01 Фон корпуса

Недавно в нашу компанию поступили отзывы от клиентов о том, что у безмасляного винтового компрессора во время работы произошло заклинивание ротора. После разборки и проверки нашими инженерами по техническому обслуживанию было обнаружено серьезное внутреннее повреждение главного двигателя. Подробности следующие:

1. Часть боковой панели воздухозаборника:

1. Внутренняя торцевая поверхность боковой пластины и торцевая поверхность ротора серьезно поцарапаны, а глубина износа торцевой поверхности превышает 0,5 мм;

2. Изношено соединение между двумя отверстиями седла и шейкой ротора. В отверстии левого седла появляются две трещины, а в отверстии правого седла - одна трещина, обе проникающие;

2. Роторная часть Инь и Ян:

1. Торцевая поверхность ротора и торцевая поверхность впускной пластины изнашиваются друг друга, а материалы слипаются из-за высокого трения;

Шеи на обоих концах ротора и отверстия седла на обоих концах изношены, а шестерни уплотнений сильно изношены;

Уплотняющая поверхность между роторами сильно изношена, некоторые детали отсутствуют;

3. Часть цилиндра:

1. Между корпусом ротора и внутренней стенкой цилиндра возникает разная степень износа;

2. В посадочном отверстии с правой стороны цилиндра возникла трещина, но она не проникла;

4. Часть прижимной пластины подшипника:

Торцевая поверхность нажимной пластины подшипника и посадочная поверхность подшипника изношены;

Анализ причин отказов и меры по их устранению:

Согласно анализу явления повреждения после разборки оборудования, основной причиной этого отказа является осевое перемещение ведущего ротора, а основным фактором, вызывающим осевое перемещение ротора, является повреждение подшипника осевого позиционирования; К факторам, влияющим на срок службы подшипника, относятся снижение эффективности смазки, чрезмерная температура подшипника, аномальная осевая сила, приводящая к выходу подшипника из строя и т. д.;

Дальнейшее расследование показало, что технологический процесс на месте требовал, чтобы компрессор работал на скорости, близкой к полной, в течение длительного времени, что приводило к постоянной высокой скорости ведущего ротора каждого компрессора. Нагрузка на подшипники на обоих концах ведущего ротора увеличилась, и частота отказов значительно возросла. Как только позиционирующие подшипники отклонятся, осевое положение ротора сместится, что приведет к вышеупомянутому повреждению.

В ответ на вышеуказанные проблемы наша компания модернизировала главный двигатель и установила устройство балансировки осевых сил на головку вала несущего винта. Это устройство создает давление выхлопа самого компрессора для создания уравновешивающей силы в направлении, противоположном осевой силе. Балансировочное усилие автоматически регулируется в зависимости от колебаний давления выхлопных газов, тем самым эффективно снижая аномальную осевую нагрузку на подшипники и продлевая срок службы главного двигателя.

02 Необходимость устройства балансировки осевой силы

В безмасляном винтовом компрессоре в процессе сжатия газ создает осевую силу. Чем выше давление выхлопных газов, тем больше осевая сила. Ведущий ротор имеет большую площадь нагрузки и воспринимает гораздо большую осевую силу, чем ведомый ротор, поэтому он является основным нагруженным компонентом.

Хотя устройство баланса осевых сил не принимает непосредственного участия в сжатии газа, являясь ключевым компонентом, соединяющим подшипник и ротор, его производительность напрямую связана с общим ресурсом и эксплуатационной надежностью главного двигателя. Это устройство обычно устанавливается на всасывающем конце ведущего ротора и состоит из сбалансированного поршня и поршневой полости. Он работает чисто механически адаптивным образом и может эффективно компенсировать осевую нагрузку на сердечник, защищать подшипники и ротор и стабилизировать условия эксплуатации. Его можно назвать «невидимым стражем» безмасляного винтового узла.

03 Технические преимущества устройства балансировки осевых сил Aertrans (подана заявка на патент)

В настоящее время устройства балансировки осевой силы, обычно используемые в промышленности, в основном делятся на два типа: пневматический привод и гидравлический привод, но оба имеют определенные ограничения по применению.

Чтобы преодолеть недостатки традиционных решений, компания «Аэротранс» разработала новое устройство балансировки осевых сил. Его инновации:

1. Источник питания: стабильное давление масла, создаваемое собственным масляным насосом компрессора, используется для перемещения уравновешивающего поршня в обратном направлении, чтобы компенсировать часть осевой силы газа;

2. Метод управления: собственное давление выхлопных газов компрессора используется в качестве регулирующего сигнала для управления потоком и давлением смазочного масла, так что осевая сила, создаваемая балансировочным устройством, изменяется в реальном времени с колебаниями давления выхлопных газов, гарантируя при этом, что подшипники всегда несут фиксированную минимальную осевую силу, чтобы избежать фрикционного износа подшипников при низких нагрузках.

Данное устройство имеет следующие преимущества:

1. Отсутствие выхлопных отходов, герметичность и отсутствие утечек.

2. Адаптивная регулировка – создаваемая осевая сила изменяется в зависимости от колебаний давления выхлопных газов.

3. Защита от минимальной нагрузки - при минимальном давлении выхлопных газов подшипник по-прежнему выдерживает минимальную нагрузку, чтобы предотвратить повреждение при небольшой нагрузке.

4. Предел максимальной нагрузки - при максимальном давлении выхлопных газов максимальная нагрузка, которую несет подшипник, контролируется в пределах допустимого диапазона для обеспечения безопасности.

5. Никакого дополнительного энергопотребления.

6. Автоматическое управление, простое и не требующее обслуживания.

04 Резюме

Благодаря этой модернизации устройство балансировки осевых сил Aerotrans эффективно решило проблему движения ротора, вызванную выходом из строя позиционирующего подшипника, обеспечив надежную гарантию долгосрочной стабильной работы безмасляного винтового компрессора в условиях высокой скорости и высокой нагрузки. Это решение является одновременно экономичным и практичным, а также представляет собой важный технический путь повышения надежности хоста.

Отраслевая информация постоянно обновляется, уделяя особое внимание безмасляной винтовой технологии Aertrans!