[关键词]：螺杆压缩机；轴向力；排气间隙；转子游隙；止推盘；旋转；迷宫密封；泄漏
1 引言
为实现更好的经济环境效益，废气回收利用具有重要意义。螺杆压缩机吸收了容积式和离心式压缩机的优点：采用柴油喷液冷却转子，气体冷却效果好于往复式压缩机，通过螺杆旋转不断变化的容积将气体压缩排除，稳定性好且螺杆压缩机结构紧凑易损件也少因而采用在火炬气系统它运转可靠。但螺杆压缩机依靠螺杆啮合压缩气体使的内部加工精密，安装间隙控制要求高，同时工作容积不断作回转运动实现气体压缩使得转子存在较大的轴向力，或因设计难免尽善尽美，这些小的缺陷往往在运行中带来大的故障，会影响设备的完整性和装置平稳运行。将这些小缺陷及时发现处理，对提高设备性能具有重要意义。
2 设备概况
火炬气来自气柜，经一级压缩冷却后作为二级压缩机进气，二级升压后送至装置。由气路系统、柴油喷淋系统、干气密封系统、润滑系统组成机组完整的运转系统。
在螺杆压缩机壳体上部分别开进排气口，气体从进气口进入，经过旋转的阴阳转子增压后从排气孔送出，阴阳转子靠自身凹凸齿水线密封，转子两端设置干气密封作为轴端密封，非驱动端设径向轴承支撑转子，驱动端设置径向推力组合轴承起到支撑定位作用，非驱动端设同步齿轮，通过调整同步齿轮厚薄齿和推力轴承游隙来保证螺杆在气缸中各个部位最佳间隙。一、二级压缩机经增速箱由电机带动同时运转。
螺杆压缩机轴向力平衡措施。
（1）利用平衡盘消除70%的轴向力在LG72/0.9两级火炬气压缩机组二级低压侧阳转子上设平衡盘，平衡盘与平衡盘腔体有(0.05~0.1 mm) 的很小间隙形成平衡活塞。通过高压润滑油作用给平衡盘一个向高压侧的推力，消除70%的轴向力。
（2）驱动端设置径向推力组合式轴瓦，起定位作用并承受剩余轴向力本机组在驱动端采用径向止推组合轴承，通过轴承座半圆垫片和轴上圆形调整圈厚度来控制推力轴承游(0.06~0.012 mm)、排气端间隙(0.1 ~0.20 mm)。安装时先对准销子眼，装入副推力盘，依次装入排端轴承座，推力轴承，主推力盘，装入调整垫片并锁紧轴承座紧固螺钉。主副推力盘共同限制了转子位移区间，润滑油通过轴承座上12个布油小孔作用到推力轴承形成油膜，润滑油继续通过推力轴承上12个对应的布油孔（孔径小于轴承座上布油孔） 作用到主推力盘上形成与轴向力相反的推力，以此消除剩余轴向力。
（3） 设置平衡管，在排气侧设置同进气口短接相连通的平衡管，能及时将泄漏的高压气体引入进气口，即降低轴向力又减轻轴端密封负担。
3 螺杆压缩机运行中的故障现象及原因分析解决
3.1 油封和呼吸阀漏油
在阳转子轴端采用迷宫密封和骨架油封组合式油封，防止润滑油泄漏，轴颈上设置与之相配的衬套，对轴起保护作用。骨架油封外底部设置泄漏回流管，联通回油系统。经迷宫密封和骨架油封泄漏的润滑油顺回油管流回油箱。增速箱顶部设呼吸帽，压缩机端盖顶部设2个排气管。
3.1.1 泄漏原因分析
（1） 迷宫密封空腔深度浅能量耗散不足，起不到逐级密封的良好效果，且迷宫密封未开设回油孔，不能让润滑油及时回入油箱，滞留在密封空腔中的润滑油经密封齿泵送给骨架油封，造成泄漏。
（2）油雾风机功率小不能及时排出窜入回油系统的隔离氮气和运行中热量产生的油气，造成回油不畅，且骨架油封外底部设置泄漏回流管联通回油系统造成润滑油从管口喷出。
（3） 增速箱呼吸帽接管太短油气油气不能及时冷却回入油箱；隔离氮气窜入回油系统且排气管道没有设置能将油气分离部件，及时将润滑油拦回油箱。
3.1.2 解决措施及思考
（1）重新测绘尺寸对空腔深度和齿间距重新设计计算，在密封空腔底部开回油孔，只需保留最后2道密封齿不要钻透。
（2）和厂家沟通在保证隔离作用下将隔离气压力从0.002 MPa调到0.001 MPa，减少进入回油系统的氮气量，并对排烟风机进行改造，加大排风量，改善回油状态。
（3）油封外端回油管改造，考虑回油管主要是将油封泄漏润滑油及时回入油箱，一般只有泄漏量大时才可用到，但轴端泄漏大一般就需要检修处理所以作用不大。可将它单独设置，同回油系统隔开，防止润滑油返喷。
（4） 改造增速箱呼吸帽将接管加长，给油气冷却空间。在排气管加滤网使油气中的润滑油得以拦截，改造后效果明显，呼吸帽和排气管都不在带油。
3.2 试运行阶段停车后出现转子卡涩盘不动车
为了更好地控制排气温度，并有效地提高容积效率和绝热效率，减少功耗及降低噪音。本机组采用柴油喷液撬体通过向转子喷柴油冷却，阻止压缩介质从高压腔向低压腔泄漏。在调试阶段考虑实际情况和安全性采用空气为压缩介质，循环水作为冷却喷淋进行调试。3套LG72/0.9两级火炬气压缩机组调试完成后停车半小时盘车有2套机组二级压缩机出现转子卡涩盘不动车。
3.2.1 盘不动车原因分析
（1）气路系统管道阀门均为碳钢材质，易生锈腐蚀，吹扫爆破不彻底导致异物进入机体。
（2） 检查转子游隙和排端间隙，发现压缩机排端间隙预留小转子游隙转子游隙大，造成最小排端间隙不足；操作人员经验不足，停车时平衡盘油压没有和压缩机负荷降低同时调整，造成轴向力异常，将转子推向排气侧，转子端面同机体端面贴死在停机惯性力作用下将端面拉毛黏死。
3.2.2 解决办法及措施
（1）机组调试前按标准要求对系统管路彻底爆破吹扫，考虑本机组管路弯头多，爆破死点多，对管路重新分段爆破，在排出口设置洁白的靶板检查，5 min内靶板上无铁锈和其他杂质为合格口。
（2） 检查处理端面磨损重新调整安装间隙。减小转子游隙，增大最小排气间隙，具体数据见表1。
3.3 止推盘旋转定造成浇筑合金层损坏，拉断轴温测量探头线
3.3.1 故障原因分析
止推盘通过定位销和轴承座定位不随轴旋转，由于设计时将定位销设计过短只能作用在止推盘浇筑巴氏合金层上，同载荷下巴氏合金屈服强度远远小于定位销强度。
机组平衡盘油压手动调节，与系统压力变化具有滞后性，油压过低或过高都会影轴向力。油压低于排气压力对应油压时，受轴向力影响转子游隙消耗排气端面间隙变大，主推盘、止推盘、轴承座紧密贴合，随轴旋转的主推盘给止推轴承载荷大于巴氏合金屈服应力时，止推盘旋转浇筑合金层损坏，定位作用丧失。止推盘旋转位置变化拉断热电偶线。
3.3.2 故障处理
对定位销进行更换，将原先Ф6×10 mm的圆柱定位销更换为Ф6×12 mm的圆柱销，保证销钉同定位槽顶间隙即可。
4 结论
螺杆压缩机螺杆转子要求精密设计加工都非常细致，其齿顶和端面上制有精致的密封棱边，转子与壳体之间的微小间隙就依靠这些棱边来保证，因此对运行介质有严格要求，必须保护螺杆转子型线和棱边，不能有硬质颗粒杂质进入机体。同时转子游隙和排气端面间隙决定控制轴向力至关重要。本文通过对运行中出现的轴封系统漏油、紧急停车后出现盘不动车、螺杆咬死、螺杆端面同排气端盖摩擦黏死、推力轴承止推盘定位销脱槽等问题深入分析，不断技改，在近半年来压缩机运行中漏油问题得到明显改善，油封使用寿命延长，彻底改变了以往只要回油温度升至40℃油封必漏的尴尬局面，也再未出现同类故障，优化了设备运行状态，延长运行周期降低检修频次。
