噴油螺桿式空壓機的運行與維護探索

何奕權

摘 要：文章主要介紹了噴油螺桿式空壓機的運行原理與維護步驟，對空壓機的基本結構進行分析，并詳細探討了空壓機的維護要領，如潤滑油的選擇與使用、空壓機的使用與保養、電動機的保養等，希望研究能夠為相關維護人員提供借鑒，做好噴油螺桿式空壓機的檢修工作，保障空壓機的正常運行。

關鍵詞：噴油螺桿式空壓機；運行原理；過載保護；潤滑油

中圖分類號：TH45 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）08-0099-02

空壓機是空氣壓縮機的簡稱，在化工、建筑、礦山、電力等行業的常見生產設備，主要用來提供源源不斷的具有一定壓力的壓縮空氣。當前市場上應用最廠泛的是螺桿式空壓機，分為單螺桿式空氣壓縮機及雙螺桿式空氣壓縮機。

我廠的空壓機包括儀用空壓機、除灰空壓機、檢修雜用空壓機三大類，均屬于噴油螺桿式空壓機，包含了ABB冠軍、復盛、凌格風、阿特拉斯四種品牌的空壓機。為了更好地利用噴油螺桿式空壓機，維護噴油螺桿式空壓機的正常運轉，本文著重分析噴油螺桿式空壓機的運行原理與維護要點，希望能夠通過日常的維護與點檢，及時發現噴油螺桿式空壓機在運行中存在的問題，做到提前預防，及時解決故障。

1 噴油螺桿式空壓機的運行原理

1.1 基本結構

噴油螺桿式空壓機是目前工廠企業應用廣泛的空壓機，在性能方面的表現優異，主要是由于其本身先進的結構所決定的。噴油螺桿式空壓機是一種工作容積作回轉運動的容積式氣體壓縮機械，氣體的壓縮依靠容積的變化來實現，而容積的變化又借助壓縮機的一對轉子在機殼內作回轉運動來達到。

這種回轉型壓縮機采用雙軸容積式設計，在機殼的上端設置進氣口，并在下部設置排氣口，設置了主副兩個轉子（或稱陰陽轉子），轉子的精度交稿，并且處于平行的安裝狀態。在轉動的過程中，主轉子的轉動直徑較大，而副轉子的直徑比較小。轉子的形齒均呈現出螺旋式排列的狀態，在轉子外延平均排列，并且保持著齒形互相切合的狀態。在噴油螺桿式空壓機的運行過程中，由軸承支撐著主副轉子。

空壓機的主副轉子是兩副齒數不相同的轉子，各個品牌的空壓機的轉子齒數設計亦不盡相同。例如筆者所使用的阿特拉斯空壓機，每個壓縮機元件里面裝有兩個螺桿型轉子，陽轉子由升速齒輪驅動，陰轉子經同步齒輪帶動與陽轉子同步以至它們在密封室內運轉時不會接觸。

陽轉子有四塊葉片，陰轉子有六個凹槽，所以陽轉子的轉速是陰轉子的1.5倍。轉子之間和壓縮室之間沒有接觸，所以機械和動力損耗也不存在。

轉子軸上裝有氣密封圈和油密封圈，氣密封圈位置靠近壓縮室，油密封圈位置靠近轉子軸承。由氣密封圈漏泄的氣體經由通風孔排放出大氣層。任何聚集在油和氣密封圈之間的油也是經通風孔排放出去而不能進入壓縮室。

1.2 運行原理

空壓機設備運行前先加入冷卻潤滑油，冷卻潤滑油的噴入可以達到冷卻、潤滑、封閉轉子的作用，避免設備運行過程中產生過高的噪音。皮帶驅動的噴油螺桿式空壓機的系統流程如圖1所示。

1.3 運行操作

①檢查空壓機各零件部分是否完好，各保護裝置、儀表、閥門、管路及接頭是否有損壞或松動，設備無漏油現象，排氣閥門打開。

②略為打開油氣桶底部的排水閥，排出潤滑油下部積存的冷凝水和污物，見到有油流出即關上，以防潤滑油過早乳化變質。

③檢查油氣桶油位是否足夠，不足時應補充。油位以停機10 min后觀察為準，在運轉中油位較停機時稍低。

④新機第一次開機或停用較長時間又開機，應從轉子的進氣口加入約0.5～1.5 L左右潤滑油，以防起動時機內失油燒損。

⑤進行電氣檢測，看電壓、絕緣是否符合廠家要求。

1.4 空壓機常見的安全保護與報警裝置

為保障空壓機安全運行，所有螺桿式空壓機均裝有智能控制系統，其控制菜單簡便易用，控制菜單內包括一系列的保護內容。

1.4.1 過載保護

在空壓機的運行系統中，存在著兩個電動機，一個是主電動機，一個是冷卻風扇電動機。電動機過載保護就是在電動機電流超過保護上限的前提下，保護裝置會自動停止空壓機的運行，并將過載停機的信息顯示在液晶屏幕上。在此情況下，技術人員應當盡快找出電流過載的原因，及時解決好電流過載問題。在解決好電流過載問題后，還應當按下熱保護繼電器復位按鈕，使空壓機恢復正常運行。

主電動機過載的原因有很多，歸結起來主要包括以下幾個因素：

①調整排氣壓力過高，在高于空壓機額定壓力的情況下會造成油細分離器的堵塞，從而導致主電動機過載問題的出現。

②電動機發生內部短路的問題，或者電動機在缺相的狀況下運轉。

③如果供電電源的電壓過低也可能導致過載問題的出現。在遇到空壓機運行中存在過載的問題時，要立即采取停車檢查的措施，及時發現并解決故障。

1.4.2 排氣溫度過高保護

溫度過高保護是空壓機設備必備的保護設計，一般設置是最高排氣溫度的上限作為保護定值，不同品牌的空壓機的設定值是不同的。阿特拉斯空壓機一般為110 ℃，如果超過排氣溫度上限運行中的空壓機將會自動跳閘。

通常情況下，排氣溫度過高故障由以下幾種原因造成的：

①冷卻器的管道存在堵塞或穿孔的情況。

②冷卻器的散熱片存在著堵塞的問題。

③冷卻風扇無法正常運轉。

④設備運行的環境溫度太高。

⑤空壓機油量過少。

⑥空壓機機油過濾器失效。空壓機設備在運行中也會自動報警跳閘。

1.4.3 超壓保護

在空壓機系統運行過程中，如果系統壓力超過設定的上限系統會自動停機。同時，如果壓力傳感器存在故障，或者控制系統無法正常運轉，并且壓力超過設定壓力值的0.1 MPa以上，空壓機中的安全閥門會自動開啟，起到二次保護的作用，提高了空壓機運行的安全性。

1.4.4 報警裝置

噴油螺桿式空壓機含有三種報警裝置，分別是空氣濾清器阻塞、油氣分離器阻塞和油過濾器阻塞等，這些裝置均在儀表板上顯示指示燈。在報警裝置運行的情況下，如果指示燈亮，則代表過濾器阻塞的情況已經發生。即使過濾器阻塞后沒有出現故障停機，但仍需要及時更換過濾器，確保設備安全運行并延長使用壽命。

2 噴油螺桿式空壓機的日常維護

2.1 潤滑油的選擇與使用

在噴油螺桿式空壓機的運行過程中，潤滑油會影響機器運轉的性能，如果存在操作不當的問題將會對空壓機造成嚴重破壞，導致空壓機壓縮機體的損壞。根據筆者長期的空壓機維護經驗來看，在空壓機排氣壓力過高的情況下，應當特別注意潤滑油品種選擇的問題，如果排氣壓力超過正常的壓力范圍，就會導致潤滑油溫度過高，一旦高于油品閃點，就有可能導致空壓機突然起火，進而產生安全事故。

基于上述原因，空壓機維護人員應當切實提高安全意識，不斷總結空壓機維護的經驗，使用合適的潤滑油品牌。在實際的維護過程中，筆者目前使用的殼牌S68潤滑油和阿特拉斯轉子噴射液兩種機油，后者的使用效果更好。

2.2 空氣過濾器

空氣濾清器是濾除空氣塵埃污物的部件，過濾后的干凈空氣進入螺桿轉子壓縮腔壓縮。因螺桿機內部間隙只允許15 u以內的顆粒濾出。如果空濾芯堵塞破損，大量大于15 u的顆粒物進入螺桿機內循環，不僅大大縮短機油濾芯、油細分離芯的使用壽命，還會導致大量顆粒物直接進入軸承腔，加速軸承磨損使轉子間隙增大，壓縮效率降低，甚至轉子枯燥咬死。

空壓機需要根據運行時間的長短采取不同的處理方法。在正常運行的情況下，新的空壓機在運轉500 h后就需要對空氣濾芯進行清潔處理，可以用壓力值為0.2 MPa的低壓壓縮空氣吹凈。如果空壓機的運行超過了1 000 h，就需要對空氣過濾器進行清潔處理。空壓機運轉超過2 000 h后，或者空壓機運行時間達到了六個月就需要同時更換空氣濾芯和油過濾器。在惡劣使用環境下還要考慮縮短空空氣過濾器的保養更換周期。

2.3 電動機的保養與維護

電動機在使用過程中應保持清潔，如果電動機產生了熱保護動作，或者電動機連續發生短路保護動作，很可能是電機本身的故障問題。但如果電動機設置過低的過載保護整定值，那么保護裝置也會發生動作，此時可重新調整過載保護裝置整定值。在做出上述處理措施后，電動機即可重新投入運行。為了使電動機軸承處于良好的運行狀態，應當定期為電動機補充潤滑油，通常潤滑油的補充應為2 000 h一次。注入潤滑油之前要先卸下排油管中的油堵，之后用塑料管引出潤滑油，在新的潤滑油注入后再重新裝上油堵。此外，為了達到最佳的潤滑效果，還要在電動機運行2 000 h后補充潤滑脂。

3 結 語

為了提高企業的經濟效益，增強企業的生產能力，必須要做好噴油螺桿式空壓機的維護工作，及時發現設備運行中存在的問題并予以解決。在日常的維護工作中，維護人員要切實負起責任，用堅持不懈的努力與扎實的專業技術，為企業的發展貢獻力量。

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