1、羅茨風(fēng)機(jī)工作原理
羅茨風(fēng)機(jī)是一種容積型回轉(zhuǎn)式氣體動(dòng)力機(jī)械，有2個(gè)腰形漸開線轉(zhuǎn)子，通過主、從動(dòng)軸齒輪使兩轉(zhuǎn)子作等速反向旋轉(zhuǎn)，完成吸氣排氣過程。
如圖所示，當(dāng)左側(cè)轉(zhuǎn)子順時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，右側(cè)轉(zhuǎn)子作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，氣體從進(jìn)口吸入，隨著旋轉(zhuǎn)時(shí)所形成的工作室移動(dòng)，最后從上面的出口排出。
兩轉(zhuǎn)子相互之間、兩轉(zhuǎn)子與機(jī)殼及側(cè)蓋板之間，既要保證相互不發(fā)生碰撞，又要保證不因間隙過大影響效率。兩轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)中始終保持微小間隙，使排出的氣體盡量不返回進(jìn)氣室。
其特點(diǎn)為輸出的風(fēng)量與回轉(zhuǎn)數(shù)成正比，當(dāng)風(fēng)機(jī)出口壓力變化時(shí)，輸送的風(fēng)量并沒有顯著變化。羅茨風(fēng)機(jī)本身不能壓縮氣體，壓力的升高依賴排氣口工作系統(tǒng)的背壓。
2、羅茨風(fēng)機(jī)故障現(xiàn)象
經(jīng)過多次檢修總結(jié)以及和同行的交流，造成機(jī)組故障的原因主要包括斷軸、軸承損壞、機(jī)組振動(dòng)大、轉(zhuǎn)子卡死、軸封泄漏等，而造成檢修頻次增加的主要故障是轉(zhuǎn)子卡澀與摩擦。
3、羅茨風(fēng)機(jī)故障原因分析
轉(zhuǎn)子與殼體或轉(zhuǎn)子間摩擦是羅茨風(fēng)機(jī)常見故障，若在運(yùn)行中出現(xiàn)此故障，將會(huì)伴隨著嚴(yán)重的振動(dòng)與噪聲。羅茨風(fēng)機(jī)經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)后，經(jīng)常出現(xiàn)轉(zhuǎn)子卡澀的現(xiàn)象，小編這里把故障的主要原因歸納為以下幾類。
①轉(zhuǎn)子分葉、合葉間隙不合適
轉(zhuǎn)子的分葉、合葉間隙不合適，運(yùn)行中分葉、合葉間隙發(fā)生變化。兩轉(zhuǎn)子在低速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)發(fā)生碰撞，造成轉(zhuǎn)子間摩擦甚至卡澀。如果運(yùn)行中出現(xiàn)此故障，會(huì)使兩轉(zhuǎn)子間或轉(zhuǎn)子與殼體發(fā)生碰撞，發(fā)出強(qiáng)力的撞擊聲；振動(dòng)變大，甚至能引起基礎(chǔ)振動(dòng)；同時(shí)摩擦部位溫度迅速升高，甚至出現(xiàn)機(jī)殼發(fā)熱燒紅現(xiàn)象。
②軸承損壞
風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況差、油封損壞、裝配間隙超標(biāo)等都會(huì)導(dǎo)致軸承損壞，而軸承損壞會(huì)造成溫度升高，軸承座溫度也會(huì)增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使軸承座變形。
特別是軸承內(nèi)外圈抱死時(shí)，軸承座與側(cè)蓋板受到較大的額外力，溫度也會(huì)很高，軸承座與側(cè)蓋板受熱不均，嚴(yán)重時(shí)造成側(cè)蓋板變形，出現(xiàn)裂紋。
軸徑磨損，使軸與軸承內(nèi)圈間隙過大，軸承座磨損使軸承座與軸承外圈間隙過大，都會(huì)造成轉(zhuǎn)子卡澀或摩擦。特別是皮帶連接的風(fēng)機(jī)，主動(dòng)軸由于受皮帶拉力的作用，致使軸承座單向受力較大，容易出現(xiàn)皮帶側(cè)主動(dòng)軸的軸承座單邊磨損。
③齒輪磨損
齒輪磨損，齒輪側(cè)間隙增大，將造成兩轉(zhuǎn)子位置發(fā)生變化，使主動(dòng)轉(zhuǎn)子與從動(dòng)轉(zhuǎn)子之間合葉間隙變小、分葉間隙增大，引起兩轉(zhuǎn)子互相碰撞、摩擦。
④轉(zhuǎn)子或殼體變形
如果轉(zhuǎn)子或者殼體變形，會(huì)使轉(zhuǎn)子外徑與機(jī)殼的間隙過小，造成轉(zhuǎn)子摩擦和卡澀。
⑤轉(zhuǎn)子端面與側(cè)蓋板間隙小
如果轉(zhuǎn)子與側(cè)蓋板間隙過小，有雜物擠進(jìn)轉(zhuǎn)子與側(cè)蓋板間；或軸向定位軸承磨損后，轉(zhuǎn)子的軸向竄量變大，都造成轉(zhuǎn)子與側(cè)蓋板發(fā)生摩擦，引起轉(zhuǎn)子卡澀。
4、羅茨風(fēng)機(jī)故障處理方式
①調(diào)節(jié)分合葉間隙
用塞尺檢查轉(zhuǎn)子分、合葉間隙值，使其在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。檢查調(diào)節(jié)間隙的背帽與螺栓，保證其完好性。
要求：分葉間隙占總間隙的1/3，但不小于0.15mm；合葉間隙占總間隙的2/3，且要大于齒輪側(cè)隙1.5倍。
合葉為主動(dòng)轉(zhuǎn)子的嚙合面向被動(dòng)轉(zhuǎn)子有靠近的趨勢(shì)；分葉為主動(dòng)轉(zhuǎn)子的嚙合面向被動(dòng)轉(zhuǎn)子有遠(yuǎn)離的趨勢(shì)。若轉(zhuǎn)子分、合葉間隙不合適，可調(diào)整齒套與輪轂或齒輪與軸的周向相對(duì)角度。
轉(zhuǎn)子分葉、合葉的調(diào)整是羅茨風(fēng)機(jī)檢修的關(guān)鍵部分，直接決定著檢修質(zhì)量的好壞。不同類型的羅茨風(fēng)機(jī)，有不同的調(diào)節(jié)形式。軸與齒輪為錐型無鍵連接時(shí)，一般通過調(diào)節(jié)軸與齒輪周向相對(duì)位置；軸與齒輪為鍵連接時(shí)，一般通過調(diào)節(jié)從動(dòng)齒輪與輪轂的相對(duì)位置。
風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，隨著齒輪磨損，間隙都會(huì)地發(fā)生變化，其中合葉間隙趨向減小，分葉間隙趨向增大。在調(diào)整兩葉輪的工作間隙時(shí)，應(yīng)預(yù)先將合葉間隙適當(dāng)調(diào)大，一般合葉間隙是分葉間隙的2倍。
葉輪間隙調(diào)整時(shí)，首先將葉片轉(zhuǎn)到與水平方向呈45° 的位置，此時(shí)兩葉輪的間隙即為分葉或合葉間隙。
現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)時(shí)，一般用同樣厚度的塞尺固定在兩轉(zhuǎn)子間，并將兩轉(zhuǎn)子固定，再裝入主動(dòng)齒輪，并將從動(dòng)齒輪的標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)主動(dòng)齒的標(biāo)記壓入軸上，依次裝上齒輪擋圈，止動(dòng)墊圈和緊固螺帽。調(diào)整好后再用塞尺測(cè)量分葉間隙與合葉間隙的實(shí)際大小，如不合適重新調(diào)整，直到符合標(biāo)準(zhǔn)。
②更換軸承
檢查側(cè)蓋板是否變形有裂紋。變形不嚴(yán)重，可打磨高點(diǎn)；變形嚴(yán)重則更換側(cè)蓋板；如有裂紋，可進(jìn)行補(bǔ)焊。
檢查軸承座與軸徑是否磨損。如果軸磨損，一般進(jìn)行補(bǔ)焊；如果軸承座磨損，單獨(dú)的軸承座一般更換新件，不進(jìn)行修理；軸承座與側(cè)蓋板為一體時(shí)，則補(bǔ)焊軸承座，使其配合間隙達(dá)到技術(shù)要求。
③檢查齒側(cè)間隙，更換齒輪
用紅丹粉檢查齒輪嚙合部位的接觸面積。檢查齒側(cè)間隙的方法有打表法、塞尺法、壓鉛絲法。
標(biāo)準(zhǔn)要求：側(cè)隙0.10-0.18mm、嚙合部位在齒面中部，齒表接觸面積沿齒高方向不小于50%，沿齒寬方向不小于70%。若檢測(cè)結(jié)果不符合要求，需更換齒輪。
④用塞尺測(cè)量轉(zhuǎn)子與殼體的間隙
轉(zhuǎn)子與殼體間隙的標(biāo)準(zhǔn)范圍為0.3-0.6mm。現(xiàn)場(chǎng)檢修時(shí)一般測(cè)量6點(diǎn)間隙，每個(gè)轉(zhuǎn)子的上下與水平方向，如圖所示。
變形較小可以進(jìn)行打磨處理；變形較大或轉(zhuǎn)子與殼體出現(xiàn)裂紋，應(yīng)及時(shí)報(bào)廢。
⑤清理轉(zhuǎn)子端面與側(cè)蓋板
用塞尺法檢測(cè)轉(zhuǎn)子端面與機(jī)殼的軸向間隙。定位端(齒輪側(cè))間隙d=0.1-0.2mm，非定位端(皮帶輪側(cè))間隙c=0.3~0.5mm，總間隙的標(biāo)準(zhǔn)是0.4-0.7mm。
不同類型的羅茨風(fēng)機(jī)在不同工況下端隙不同，現(xiàn)場(chǎng)檢修時(shí)按各自檢修標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整。若單側(cè)間隙不合適，可通過加、減軸承調(diào)整墊片調(diào)整；若總間隙不合適，可通過加、減側(cè)蓋板結(jié)合面的調(diào)整墊片調(diào)整，但墊片厚度一般不超過1mm。用推軸法測(cè)量轉(zhuǎn)子的軸向竄量，竄量標(biāo)準(zhǔn)0.05-0.10mm，若超過標(biāo)準(zhǔn)最大值的1.5倍，則更換軸承。
⑥其他故障
A、葉輪摩擦
故障可能原因：a、葉輪上存在污染雜質(zhì)可能使得間隙過??；b、齒輪固定不穩(wěn)固，不能使得葉輪同步；c、齒輪過度磨損，使得側(cè)隙過大。
故障處理方法：a、清除污染物，并檢查內(nèi)部構(gòu)件是否損壞；b、重新裝配齒輪使得錐度配合接觸面積達(dá)到百分之七十五；c、調(diào)整齒輪間隙，若側(cè)隙超過平均值的1/3或1/2則需要更換齒輪。
B、潤(rùn)滑油溫度過高
故障可能原因：a、郵箱內(nèi)部存有過多或者油過稠、過臟；b、過濾器或消聲器 被堵??；c、通風(fēng)不暢，使得室溫過高，造成軸伸的彎曲變形。
故障處理方法：a、清除雜物、擁堵物；b、減少通過鼓風(fēng)機(jī)的壓差；c、降低油位；d、使用使用潤(rùn)滑油，防止軸承產(chǎn)生高溫；e、在輪轂側(cè)軸添加壓縮空氣、水冷卻。
C、流量不足
故障可能原因：a、進(jìn)口過濾處堵塞；b、葉輪磨損，間隙增大；c、聯(lián)軸器斷裂；d、進(jìn)口壓力損失太大；e、管道使得通風(fēng)泄露。
故障處理方法：a、清除過濾器處的灰塵及堵塞物；b、恢復(fù)間隙；c、添加潤(rùn)滑油，檢查聯(lián)軸器同軸度；d、調(diào)整進(jìn)口壓力使其達(dá)到規(guī)定值；e、檢查并修復(fù)管道。
D、電機(jī)超載
故障可能原因：a、風(fēng)機(jī)流量過大，造成壓力過大；b、背壓處或進(jìn)口處壓力太大；c、油位太高；d、進(jìn)口過濾處堵塞，出口管道障礙或堵塞；e、通風(fēng)不暢，使得室溫過高，造成軸伸的彎曲變形。
故障處理方法：a、把多處的氣體放到大氣中或者減小鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；b、減小壓力到一定值；c、清除障礙物；d、在輪轂側(cè)軸添加潤(rùn)滑油；e、把油位調(diào)整到正常位置。
5、寫在最后
羅茨風(fēng)機(jī)擁有很多的優(yōu)點(diǎn),，雖然現(xiàn)在磁懸、空懸鼓風(fēng)機(jī)開始慢慢興起，但其在很多行業(yè)的應(yīng)用依然是主流。
通過總結(jié)，我們可以看出羅茨風(fēng)機(jī)的故障都是由多個(gè)復(fù)雜原因綜合形成的。但是只要檢修人員能嚴(yán)格按照檢維修規(guī)程對(duì)每個(gè)檢修數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)，判斷是否符合羅茨風(fēng)機(jī)檢修標(biāo)準(zhǔn)，避免重復(fù)檢修，就能大大縮短羅茨風(fēng)機(jī)故障處理的時(shí)間，保證設(shè)備安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)行。
