压缩机主轴磨损的现场修理与预防探讨

刘仁波

（大庆石化公司设备维修中心，黑龙江 大庆 163714）

在工业领域中，压缩机有着十分广泛的应用，压缩机与其他机械设备相比较存在一定的工作特殊性，出现故障的几率也比其他设备要高，尤其是主轴磨损现象，是比较常见的压缩机故障之一，通常情况下我们对压缩机主轴磨损采取的修理方式为拆下压缩机主轴，运输到专业的修理厂家进行修理，修理后压缩机主轴的精度要满足使用需求，缺点就是维修成本比较高，维修周期比较长，影响压缩机的正常使用。本文主要阐述了压缩机主轴的修复技术参数，根据实际情况对压缩机主轴磨损的修理与预防进行探讨，不断提升压缩机维修水平，保障压缩机良好的工作运行。

1 压缩机现状

目前全球能源的需求量变得越来越大，尤其是不可再生能源面临着资源浪费、枯竭等现象越来越严重，因此如何降低能源的消耗是目前全球人们共同探索和解决的一大难题。压缩机在工业领域中有着广泛的应用，是不可或缺的重要设备之一，发挥着重要的作用。国民经济在最近的几年中出现了高速增长的状态，人们的生活水平不断提升，在人们的日常生活和工作中，压缩机的依赖程度变得越来越高。

2 压缩机主轴的修复技术参数

2.1 圆度和圆柱度

压缩机想要完成液体的摩擦，就要在轴径及轴瓦之间形成稳定的油膜，可以延长轴瓦的使用寿命。想要保障压缩机的正常工作运行，就要明确油膜的最小厚度、楔形间隙最窄处的润滑油黏度、轴径直径、轴径转速等数据参数，了解其直接的关系，通常情况下油膜的厚度一般在0.036～0.04mm之间，一旦轴瓦圆柱表面的圆度与压缩机主轴轴径之间的间隙超出了0.04mm，就会破坏液体摩擦，轴瓦与轴径之间的材料会直接产生接触。

一般情况下我们选择的轴瓦材质为巴氏合金，具有较强的耐磨性，我们需要对圆柱度与轴径圆度进行科学合理的控制，不能超出0.04mm，这样的情况下基本消除了磨合后的不平度，满足最初设计的润滑需求。如果采取手工修复的方式，很难达到设计精度满足需求，经过我们实际的研究和调查发现，压缩机主轴主要将误差的范围控制在0.05mm之内，就能保障压缩机的正常工作运行，这时候压缩机主轴对圆柱度及受力侧圆度的要求更高。

2.2 水平度

想要保障主轴中心线与曲柄销中心线在同一水平位置，就要统一曲轴箱两主轴颈和曲柄销各个方向的轴向水平应力水平度平均值，同时方向相同，最大偏差不能超过0.02mm/m。

2.3 接触面

轴径局部的平整度主要通过基础面来保障，使用与曲柄销相同圆弧半径的研磨胎具对修复后的曲柄销进行研磨，基础面积不能小于90%。

3 压缩机主轴磨损修复过程

3.1 检查、测量

对曲轴箱两副主轴瓦盖进行拆卸检查，对底瓦进行固定，对两主轴水平度平均值进行测量，主轴主要依靠盘车器进行盘动，16等分曲柄销的外圆柱，16等分线与轴向距曲拐臂40mm两环线相交，相交点为测汇点，根据结果对曲柄销外圆表面展开图进行绘制，找到磨损程度最严重位置。各个等分的水平度使用框式水平仪器进行测量，对应位置的外径使用千分尺进行测量，在展开图上对测量结果进行标注。

3.2 粗锉

一般情况下我们需要根据测量的结果做出相应的三套研磨工具，主要是根据修复轴颈外径的差异进行区分，分别为最大值、中间值、最小值。研磨工具主要采取圆弧状结构，圆弧的夹角一般为120°，有效宽度要大于轴宽度，内圆在研磨胎具的制作过程中，赶在精加工之前，分成三个部分，将垫片放置在适当的位置，半径的精度要满足设计需求。我们要高度的重视各个测点的加工余量，要根据曲柄销的测量数据结果进行分析，余量不超过0.3mm的时候，可以采取的加工方式为细齿锉刀，一旦余量超过了0.3mm，采取的方式就要变为粗齿锉刀。胎具的选择在锉削的过程中是十分重要的，一般我们选择的胎具为大号半径，将红丹粉涂抹在胎具上，研磨大概5min左右后，我们对研磨胎具主轴外圆面上的情况进行观察，主要观察其着色情况，根据着色情况对加工余量进行判断。

通常情况下我们锉削的过程中锉着色点都是顺着圆弧的方向，实际的加工中我们也要按照相应带来流程进行操作，一般顺序为研磨着色、锉削、再着色，反复3～4次后，我们就可以测量主轴的水平度及外径值，根据测量结果适当的调整加工方案，避免加工过程中出现过加工现象。

3.3 精锉

精锉的应用一般在主轴外径偏差小于0.2mm的时候，研磨胎具在精锉的时候一般选择的为中号半径，锉削时选择的方式为细齿锉刀或者油光锉刀，精锉和粗锉的流程基本相同，但是精锉的过程中需要工作人员具有较强的耐心，锉削一定要均匀，避免出现大力锉削造成锉削过多。锉削的过程中，我们时刻对着色点、外径偏差、水平值等进行观察。当我们加工的外径偏差没有超过0.1mm时，同时着色面积达到75%，就可以视为完成锉削工作。

3.4 粗研

想要保障压缩机主轴精度的进一步提升，胎具可以选择最小号半径，对曲柄销的表面使用200目的研磨砂研磨，研磨的过程中保障研磨砂的研磨均匀，及时更换研磨砂，当研磨的圆度与圆柱度在0.08mm之内，接触面积超过75%视为研磨工作完成。

3.5 精研

研磨砂在精研的过程中，一般选择为粒度为320目左右，对整个圆周进行研磨，研磨过程中研磨砂要研磨均匀，研磨的速度也保持一致。受力侧在精研完成后接触面积要超过95%，非受力侧在精研完成后接触面积要超过85%，中间油槽的接触面积没有硬性的规定要求。主轴在经过精研研磨后，表面会比较暗，我们可以使用0号纱布或者金相纱布对其抛光处理，保障整个主轴轴颈表面的光滑。

4 压缩机主轴磨损原因的分析

压缩机主轴在正常的工作运行过程中，主轴与曲柄销之间通常为液体摩擦，不会产生较大的摩擦系数，同时曲柄销与轴瓦之间的摩擦系数也比较小。一旦轴瓦出现精度不达标、装配质量不合格、润滑油性能低、运行超负荷等情况，都会造成轴瓦烧瓦，烧瓦在不严重的情况下不会严重影响主轴的运行，但是如果烧瓦严重，就会造成轴瓦油膜无法顺利形成，表面巴氏合金出现脱落现象，这种情况下曲柄销直接接触到轴瓦的钢质表面，磨损程度增加。长时间的磨损没有得到有效的控制，轴瓦的油膜就不会形成，轴瓦烧损的越来越严重，导致压缩机工作运行过程中出现异常的振动。

轴颈在烧瓦刚刚开始的一段时间内是不会产生较大磨损的，只要及时发现并更换轴瓦，就能很好的避免后续问题的发生，避免出现主轴磨损的现象。轴瓦出现巴氏合金脱落等轻微烧损现象到曲轴箱冒烟是需要经过一段过程的，通常需要5h。因此我们将温度传感器加装到轴瓦上，就能及时发现轴瓦温度异常情况，实时检测轴瓦温度变化，轴瓦温度超过标准范围值就会引发警报，及时通知维修人员更换轴瓦，避免影响主轴的正常工作运行。同时实时监测压缩机施工过程中曲轴箱的状态，一旦主轴出现运转不通畅，曲轴箱振动异常等现象，就可能是轴瓦烧损现象引起的，需要我们及时的更换轴瓦，保障压缩机主轴的良好运行。想要对压缩机主轴磨损采取科学合理的预防措施，主要有以下几点：（1）按照规章制度定期对相关设备进行检修；（2）从源头上把控压缩机配件质量，不合格的产品一律不能使用，一定要选择有资质、大品牌、有口碑的产品；（3）严格把控润滑油质量，做好润滑油的管理工作。

5 压缩机整体市场发展情况介绍

近几年，我国经济发展速度越来越快，各个领域都取得了很大的进步，尤其是建筑、物流、工业领域中，压缩机的应用普及程度越来越高，压缩机技术也在飞速的发展过程中。制冷设备整体组成中压缩机发挥着重要的作用，是提供制冷循环的主要动力来源，同时在节能环保、食品安全、提高人居舒适度上也有着重要的作用。

首先，制冷设备在运行过程中需要消耗大量的电能，火力发电还是我国目前的主要发电形式，电力供应额外的增加都会造成环境的污染，同时随着人们生活质量的不断提升，制冷设备电力成本已经成为了整个运营成本中的重要组成部分，高能耗制冷设备给企业带来了巨大的经济消耗。在这样的大环境下，压缩机厂家无论是从国家指导层面还是用户需求层面，都需要对产品进行升级，对技术进行创新，解决市场难题。目前压缩机市场面临着价格战难以持续、产能总体过剩的情况，压缩机厂家想要抢占市场份额，就要不断的进行技术革新，在激烈的竞争中占有一席之地。制冷设备中的制冷剂对环境会产生一定的污染，这也需要我们的高度重视，目前我国环保意识不断加强，我国压缩机厂家生产的制冷剂也逐渐的向着低GWP、低ODP的方向发展，压缩机厂家对制冷剂的代替产品也在不断的研究和开发过程中，是保障新型制冷剂能够满足现代化的生产需求。

压缩机市场在食品安全方面的影响主要在冷链物流领域中，制冷压缩机市场有着广泛的应用前景。在一些冷库、商用冷柜、售卖机中越来越中的压缩机应用其中，有着商务办公楼与居民社区中也使用了制冷压缩机。商用冷冻冷藏压缩机的需求量变得越来越大。随着市场需求量的增加，同时也带来了严峻的考验。其中我国巨大的压缩机市场已经吸引了国外众多压缩机厂家的参与，市场竞争变得异常激烈。优势在半封活塞式压缩机领域，越来越多的国际品牌进入中国市场，已经超过了我国市场增长的承载能力。一些品牌的价格十分便宜，对压缩机市场的利润空间有着严重的影响。

压缩机变频技术在人们居住舒适度方面有着广泛的应用，在节能方面也同样有着巨大的贡献，尤其是空调领域，以前我们对于空调的要求，过多的管柱产品的性能、经济性等，厂家也大多以此为卖点，随着我国经济发展速度的越来越快，人们对于舒适度的要求越来越高，一些用户对于空调的需求也不仅仅局限在经济性上，开始关注舒适度和节能效果，越来越多的厂家也将以上两点加入了宣传之中，在这样的环境下压缩机厂家也面临着新的技术方向与卖点，需要不断的进行技术创新和改革。例如越来越多的领域中应用了智能控制技术、变频技术等，满足人们对于舒适度方面的不同需求，最大程度的保障了客户的满意度。

我国目前从压缩机行业的发展现状来看，已经成为了制冷压缩机与制冷设备的生产大国，我国能够自主的生产各种类型的压缩机产品，满足各种领域对于压缩机使用的需求，主要包括中小型的全封活塞式压缩机、转子式压缩机、涡旋式压缩机，大型的半封活塞式压缩机、半封螺杆式压缩机、开启式活塞压缩机、开启式螺杆压缩机、离心压缩机等，压缩机产品覆盖了多种领域包括空调、热泵、商用制冷、工业制冷等。目前世界上一些先进的压缩机品牌也开始进入中国市场，中国已经建设了多个全国压缩机生产基地。随着国际品牌的进入，我国压缩机市场的竞争越来越激烈，我国也在不断的加大对压缩机的投资与研发工作，实现压缩机产品质量的不断提升。

我国压缩机的分类主要有以下几个方面：（1）按照结构的不同压缩机可以分为转子式压缩机、活塞式压缩机、螺杆式压缩机、涡旋式压缩机；（2）按照电机与压缩机的密封方式不同可以分为封闭式压缩机、半封闭式压缩机、可开启式压缩机；（3）按照压缩机用于领域的不同可以分为空调压缩机、家用压缩机、商用压缩机、工业制冷压缩机。

6 结语

经过以上的研究和分析，工业生产中压缩机是不可或缺的重要设备之一，与其他设备相比较，压缩机具有一定的特殊性，压缩机在使用的过程中，主轴磨损是经常出现的故障之一。在压缩机日常的维修和养护工作中，一旦发现压缩机主轴可能磨损，就要及时的进行测量，检测其主轴精准度是否满足使用需求，如果超出标准范围就要选择科学合理的修复技术。压缩机的工作运行过程中，实时监测轴瓦的工作状态，消除安全隐患，保障压缩机的安全、稳定运行。