ニュース - スクリューエアコンプレッサー「心臓疾患」 → ローター故障の判定と原因分析

注: この記事のデータは参考用です。

1. ローター部品

ローター部品は、アクティブローター（オスローター）、ドリブンローター（メスローター）、メインベアリング、スラストベアリング、ベアリンググランド、バランスピストン、バランスピストンスリーブなどの部品で構成されます。

2. 陰陽ローターの一般的な故障現象

① 通常の機械的摩耗と経年劣化

ローターの陰と陽の歯車チャンネルの外径の摩耗。
ローターシリンダーの通常の磨耗。

②人為的機械的損傷

陰と陽ローターの歯の通路の外径に傷。
ローターシリンダーの傷。
ローター吸排気エンドカバー側面に傷あり。
吸気端と排気端のベアリングの摩耗とベアリングエンドカバーの内周の摩耗。
ローターベアリング位置のシャフト直径の摩耗。
陰陽ロータの軸端が変形している。

③ 傷や固着した部分全般

陰ローターと陽ローターの間の傷や詰まり（閉塞）。
ローターの外径とボディの内壁の間。
ローターの排気端面と排気軸受座との間。
ローター吸入端のジャーナルとボディの軸穴の間。
ローターの排気端のジャーナルと排気ベアリングシートの軸穴の間。

3. 失敗の原因
① エアフィルターエレメントが適時に交換されない場合、吸気品質が低下し、ローターが深刻に摩耗します。異なるブランドの潤滑油を混合して使用すると、ローターの接触や摩耗につながることがよくあります。

②使用されているコンプレッサーオイルの種類が認定されていない、または交換が期限内に行われていない。オイル中の不純物が基準値を超え、ローターやシリンダーに傷がつきます。

③ 運転中の排気温度が低すぎるため、オイルやガス中の水分が高くなりすぎます。長期間の使用によりオイルが乳化して、高速・高負荷回転時に吸排気端軸受の潤滑が十分に行われなくなります。熱損傷により、ローターが糸を引き、変形し、固着してしまいます。

④ドライブカップリングギヤの噛み合い隙間やギヤキーの結合不良によるロータ駆動端軸頭部の変形。

⑤ 軸受の品質に起因する異常な損傷。

上記の不具合は、エアコンプレッサー一般に人間によって引き起こされます。日常の保守作業においては、操作・保守手順を注意深く守っていただければ、上記のような故障は完全に回避できます。

つまり、スクリュー圧縮機ロータの吸入端ジャーナルと排気端ジャーナルは、それぞれ圧縮機本体の軸受と排気軸受座によって支持されています。コンプレッサー本体、排気軸受シート、ローターの同軸度が機械加工や組立によるもので、設計要件を満たしていない場合、ローター間、ローターと本体、ローター等との間に傷が発生しやすくなります。部品かローターの固着。一般に、シャフト穴とローター圧縮室との同軸度は0.01～0.02mm以内が要求されます。

圧縮室内の部品間の隙間スクリューコンプレッサー通常、ワイヤまたは mm で測定されます。圧縮チャンバー内の部品は動的に一致します。設計上のクリアランス値が小さすぎると、製造上の誤差と相まってローターが破損しやすくなります。あざができたり、固着したり。ローターとボディとの隙間は一般的に0.1mm程度、ローターの排気端面と排気軸受座との隙間は0.05～0.1mmです。

分解作業の途中で、コンプレッサー、ベアリングとローターシャフトは緊密に嵌合しているため、分解力が大きすぎると部品の変形を引き起こし、部品自体の同軸度が低下します。

その後コンプレッサー組み立てたら、全体の同軸度を確認する必要があります。同軸度が公差を外れると部品間に傷がついたり、ローターが固着したりする恐れがあります。

4. 危険とローター損傷の検出
通常の動作中、エアコンプレッサー、異常な音、振動の増加、長時間にわたる高い排気温度、または電流の過負荷が発生した場合は、慎重に検査するために装置を停止する必要があります。エアコンプレッサーのベアリングが損傷していないか、ローターシャフトの端が変形していないかを重点的にチェックする必要があります。

ローターエンドベアリングの損傷を適時に検出でき、機械が直ちに停止すれば、ベアリングが熱くなって固着することはなく、大型の機械部品が損傷することもありません。

ローターエンドベアリングの損傷を時間内に発見できず、エアコンプレッサー長時間運転を続けると、一般にベアリングの内周とローターの取り付け位置との間で摩擦や滑りが発生します。ひどい場合には、ローターのベアリング位置が青くなったり、荒れて薄くなったり、ローターの端が現れたりします。カバーの軸受の内周が固着し、軸受の外周が回転し、エンドカバーの軸受穴が拡大したり、真円がずれたりします。ベアリングの損傷が直接的に高出力の作用下でローターを変形させ、ローターの同軸度を破壊する場合もあります。