Entretien du compresseur à vis rotatif : huile, bloc compresseur et roulements maintient le bloc compresseur à déplacement positif rotatif, le système de lubrification et la chaîne de traitement d'air dans les limites de conception afin qu'il fournisse de l'air fiable et sans contaminants. La plupart des défaillances remontent à l'état de l'huile, à la température de refoulement ou à des filtrations négligées plutôt qu'aux rotors en prise eux-mêmes.
Deux rotors hélicoïdaux en prise, un rotor mâle (lobes) et un rotor femelle (fûts), tournent à l'intérieur d'un carter à tolérances serrées. Lorsque les rotors se désengagent à l'extrémité d'aspiration, de l'air est aspiré dans l'espace entre les lobes ; la rotation continue réduit le volume piégé, comprimant l'air jusqu'à son refoulement. Sans soupapes, pistons ni dynamique de vilebrequin, les compresseurs à vis offrent une sortie lisse à faible pulsation et généralement moins de vibrations que les machines alternatives à course. Dans une unité inondée d'huile, l'huile injectée scelle les jeux des rotors, évacue la chaleur de compression et lubrifie les pignons et les roulements de calage, de sorte que les rotors se touchent rarement.
La principale bifurcation de conception est de savoir si le bloc compresseur est inondé d'huile ou sans huile.
Les unités inondées d'huile vivent ou meurent selon l'état de l'huile et la performance du séparateur ; les unités sans huile vivent ou meurent selon l'intégrité des revêtements et la lubrification des pignons.
Le bloc compresseur est le cœur du compresseur et son composant le plus coûteux à remplacer. Les lobes des rotors sont revêtus ou rectifiés avec précision et dépendent du film d'huile (ou, dans les unités sans huile, des jeux de fonctionnement) pour éviter le contact métal contre métal. Les roulements radiaux et les roulements de poussée supportent la charge gazeuse et la poussée axiale ; les roulements de poussée s'usent le plus vite.
Surveillez l'usure des roulements due à la privation d'huile, d'abord visible par une augmentation des vibrations ou de la température ; la perte de revêtement des rotors par carbonisation après une température de refoulement élevée ; et, dans les unités sans huile, l'usure des pignons de calage due à un mauvais entretien de l'huile de lubrification des engrenages. La surveillance des vibrations, interprétée selon les zones de gravité des vibrations de l'ISO 10816-3, signale la dégradation avant qu'un symptôme audible ou thermique n'apparaisse.
L'huile injectée dans le bloc compresseur doit être séparée de l'air refoulé avant de quitter l'installation. L'élément séparateur élimine l'huile entraînée en vrac par action centrifuge, puis fait coalescer la brume restante pour qu'elle retombe dans le carter ; un élément dégradé est la cause principale de rejet d'huile.
| Composant | Intervalle d'entretien typique | Signal de défaillance |
|---|---|---|
| Lubrifiant (minéral) | 2 000 à 4 000 heures | Oxydation, augmentation du nombre d'acide, dérive de la viscosité |
| Lubrifiant (synthétique PAO/diester) | 6 000 à 8 000 heures | Idem ci‑dessus, apparition plus lente |
| Filtre à huile | 500 à 1 000 heures ou selon la pression différentielle | Haute pression différentielle à travers l'élément |
| Élément séparateur air/huile | 2 000 à 8 000 heures, selon le type d'huile | Augmentation du rejet d'huile, élévation de la perte de charge |
| Filtre d'admission d'air | 1 000 à 2 000 heures ou selon la pression différentielle | Débit réduit, lecture de vide élevée |
| Refroidisseur d'huile | Inspection/nettoyage trimestriel à annuel | Augmentation de la température de refoulement à ambiance constante |
Considérez le remplacement comme conditionnel, guidé par la pression différentielle et l'analyse d'huile, et non par le calendrier. Un séparateur usé peut noyer le lit d'un sécheur d'air à dessiccant ; vérifiez l'humidité résiduelle par rapport aux objectifs de point de rosée de l'air comprimé.
Deux variables dominent la longévité du bloc compresseur : l'état de l'huile et la température de refoulement. Une huile oxydée ou contaminée par l'humidité perd sa résistance au film, accélérant l'usure des roulements et des rotors et favorisant la formation de vernis et de dépôts carbonés. Une température de refoulement constamment élevée, due à un refroidisseur encrassé, à un niveau d'huile bas ou à une ventilation bloquée, dégrade l'huile plus rapidement (à titre indicatif, le taux d'oxydation double à peu près tous les 10 °C au‑dessus de la température nominale de l'huile) et amincit le film d'étanchéité quand il est le plus nécessaire.
Maintenez la température de refoulement dans la plage normale du fabricant, généralement autour de 75 à 100 °C pour les machines inondées d'huile, avec un arrêt automatique typiquement réglé 10 à 15 °C au‑dessus de cette plage. PrélèveZ l'huile périodiquement pour vérifier la viscosité, le nombre d'acide, l'eau et le comptage de particules, et attribuez toute réduction de la durée de vie de l'huile en premier lieu à l'encrassement du refroidisseur.
Les machines en mode chargement/déchargement (vitesse fixe) tournent à pleine vitesse et alternent entre pleine charge et hors charge pour répondre à la demande ; simples et robustes, mais des cycles fréquents ajoutent des contraintes et gaspillent de l'énergie en état hors charge. Les unités à entraînement à vitesse variable (VSD) ajustent la vitesse du moteur pour suivre la demande, maintenant la pression dans une bande étroite et réduisant la consommation d'énergie en charge partielle, au prix d'éléments supplémentaires comme des ventilateurs de refroidissement du variateur. Ce choix influe sur la durée de vie de l'huile et la fatigue des roulements.
Un programme fondé sur l'état combine le suivi des tendances de vibration sur le bloc compresseur et les roulements du moteur, le suivi de la température de refoulement et des pressions différentielles à travers les filtres et le séparateur, et des analyses d'huile programmées. Le suivi conjoint permet de détecter une défaillance naissante de roulement ou une carbonisation de l'huile avant qu'elle n'entraîne une reconstruction du bloc compresseur. L'enregistrement des résultats dans une GMAO telle que Fabrico permet à une équipe de comparer les mesures à l'historique de l'équipement et de déclencher automatiquement des ordres de travail à l'atteinte des seuils. Réservez une démo de Fabrico pour voir comment cela s'intègre à un flux de travail existant.
Le plus souvent un élément séparateur dégradé ou obstrué, un carter d'huile surrempli, une mousse excessive, ou une pression en dessous de la plage de conception du séparateur, qui réduisent tous sa capacité à coalescer et évacuer la brume d'huile avant que l'air ne parte.
Les huiles minérales nécessitent généralement un remplacement tous les 2 000 à 4 000 heures et les huiles synthétiques tous les 6 000 à 8 000 heures, mais l'intervalle correct est celui confirmé par l'analyse d'huile pour la machine et le cycle d'utilisation spécifiques, et non une date calendaire fixe.
Elle accélère l'oxydation de l'huile, amincit le film d'étanchéité entre les rotors et favorise la formation de dépôts carbonés et de vernis à l'intérieur du bloc, augmentant l'usure des roulements et des rotors et, dans les cas extrêmes, provoquant la rupture du film d'huile.
Non. Il élimine la contamination en huile côté air mais nécessite toujours une lubrification soignée des pignons et des roulements, une propreté d'air d'admission plus stricte et une surveillance plus rapprochée des jeux de fonctionnement, puisqu'il n'y a pas de film d'huile pour compenser l'usure des rotors.
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