船用中央空調(diào)壓縮故障問題分析及解決措施

操勝平 阮仁文

摘要：多年來，船用中央空調(diào)頻繁出現(xiàn)排氣高壓警報(bào)導(dǎo)致無(wú)法正常使用的問題一直困擾著廣大船員。本文通過實(shí)地排查分析某輪SABROE SMC 106S型中央空調(diào)在運(yùn)行過程中頻繁出現(xiàn)排氣高壓警報(bào)停機(jī)故障的原因，并提出相應(yīng)的解決措施，給同仁帶來些許借鑒，避免類似f青況發(fā)生。

關(guān)鍵詞：船舶中央空調(diào);壓縮機(jī);故障;措施

1某輪中央空調(diào)壓縮機(jī)概述

某輪為2007年HANJIN船舶重工造5100TEU集裝箱船，目前服務(wù)于南美東航線，該輪中央空調(diào)系統(tǒng)配備單臺(tái)制冷壓縮機(jī)，壓縮機(jī)為丹麥SABROE SMC 106S，活塞式三級(jí)六缸w型機(jī)，可根據(jù)吸入壓力和吸氣溫度自動(dòng)增減缸組，使壓縮機(jī)工作在33%、66%和100%負(fù)荷。為防止壓縮機(jī)損壞，設(shè)有排氣高壓、油壓低、排氣高溫及滑油高溫等保護(hù)。

2故障現(xiàn)象

SABROE制冷壓縮機(jī)工作性能可靠，該輪此前服務(wù)于美東航線，自2012年開始就拔下二三級(jí)電磁閥線圈，單級(jí)運(yùn)行，也能滿足船舶制冷需求。據(jù)了解，該壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)各參數(shù)正常，但長(zhǎng)期以來，經(jīng)常在半夜發(fā)生排氣高壓報(bào)警停機(jī)的情況（運(yùn)行時(shí)排壓18bar左右，排氣高壓報(bào)警停機(jī)設(shè)置在22bar），這種情況在環(huán)境溫度較低時(shí)經(jīng)常發(fā)生，環(huán)境溫度偏高時(shí)，反而不會(huì)發(fā)生。值班輪機(jī)員擔(dān)心夜間報(bào)警，就在睡前停掉壓縮機(jī)，這樣既增加輪機(jī)員額外工作，也造成后半夜房間溫度升高，影響船員休息，所以這一困擾該輪多年的問題亟須得到解決。

3故障原因排查與分析

首先檢查冷卻水系統(tǒng)，該輪空調(diào)冷凝器采用中央冷卻淡水冷卻，3臺(tái)低溫水泵只運(yùn)行1臺(tái)，空調(diào)壓縮機(jī)與冷凝器又與低溫水膨脹水箱處于機(jī)艙同一層，所以冷凝器冷卻水進(jìn)出口壓力表讀數(shù)很小，只有0.2bar。壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，手摸冷卻水進(jìn)出管，有溫差，松開壓力表接頭，冷卻水有壓力，結(jié)合環(huán)境溫度較高時(shí)，壓縮機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)而不會(huì)發(fā)生排壓高報(bào)警，判斷冷卻水系統(tǒng)正常。再檢查一級(jí)氣缸閥片，閥片閥線連續(xù)均勻。再打開曲楞箱檢查，滑油干凈無(wú)變質(zhì)，曲拐箱內(nèi)未見金屬沫等，但摸到6個(gè)小零件，查閱說明書，得知是卸載機(jī)構(gòu)的小零件，見圖1。

2個(gè)搖桿15A、2個(gè)搖桿軸承座及2個(gè)彈簧鉤。該輪卸載機(jī)構(gòu)是采用滑油油壓及電磁閥控制，達(dá)到卸載啟動(dòng)和增減缸組的雙重目的。起動(dòng)前，滑油壓力為0，油缸彈簧使懸浮桿13A右移，帶動(dòng)搖桿15A向右擺動(dòng)至圖示位置，（搖桿15A下部圓頭坐落在搖桿軸承座上，因此只能以下部圓頭為支點(diǎn)做擺動(dòng)），迫使卸載環(huán)19B（見圖2）上移。

固定其上的頂桿頂開各缸吸入閥片，壓縮機(jī)處于停機(jī)卸載狀態(tài)。起動(dòng)壓縮機(jī)后，滑油壓力迅速建立，通過調(diào)壓閥后穩(wěn)定在5bar，高壓滑油一路通過曲軸內(nèi)部通道潤(rùn)滑大端軸瓦，另一路沿滑油管路1直接進(jìn)入一級(jí)缸組的卸載油缸，推動(dòng)懸浮桿13A向左移動(dòng)，搖桿15A在懸浮桿13A的推動(dòng)下向左移動(dòng)，卸載環(huán)19B及頂桿在彈簧力作用下向下移動(dòng)，吸入閥片落座，一級(jí)缸組開始工作。二三級(jí)卸載機(jī)構(gòu)根據(jù)吸入壓力和吸氣溫度，由控制系統(tǒng)發(fā)出指令控制二三級(jí)電磁閥得電增缸或失電減缸。

在曲拐箱中檢查，判斷應(yīng)該是2個(gè)二級(jí)氣缸卸載機(jī)構(gòu)附件脫落，因平常只單級(jí)運(yùn)行，該問題與壓縮機(jī)排氣高壓并無(wú)關(guān)聯(lián)，隨即就打算先恢復(fù)卸載機(jī)構(gòu)，再繼續(xù)查找排氣高壓?jiǎn)栴}。該型號(hào)壓縮機(jī)機(jī)體分3層，上層為高壓區(qū)，中層為卸載機(jī)構(gòu)，下層為低壓區(qū)（也就是曲拐箱），上層與中層之間由缸套及缸套床分隔開，中層與下層相通。想要裝復(fù)二級(jí)卸載機(jī)構(gòu)，就必須先吊出缸套。先拆下二級(jí)2只缸的活塞連桿總成，取出缸套，裝復(fù)卸載機(jī)構(gòu)，拆下卸載油缸油管，外接經(jīng)調(diào)整至5bar的日用空氣，卸載機(jī)構(gòu)試驗(yàn)動(dòng)作正常，隨后拆除外接空氣管，裝復(fù)二級(jí)缸組。在安裝過程中，意外發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)出口截止閥閥頭掉落（見圖3），橫向卡在閥座與閥桿之間，一下子就明白找到排氣高壓的原因了。壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)脫落的閥頭會(huì)使排氣道通流面積減小，如果不巧，排氣通道遮擋的較大，就會(huì)發(fā)生排氣高壓報(bào)警，運(yùn)行時(shí)，閥頭不會(huì)移動(dòng)，所以不會(huì)排氣高壓，但夜間環(huán)境溫度降低，熱負(fù)荷減小，吸氣低壓自動(dòng)停機(jī)，這時(shí)閥頭就會(huì)移動(dòng)，壓縮機(jī)再次起動(dòng)時(shí)，閥頭就會(huì)重新遮擋排氣通道，就極有可能發(fā)生排氣高壓報(bào)警。修復(fù)閥頭裝復(fù)妥當(dāng)后啟動(dòng)空調(diào)單級(jí)運(yùn)行，油壓表5bar正常，但吸排壓相同，壓縮機(jī)馬達(dá)電流減小到35A（正常一級(jí)運(yùn)行時(shí)電流在48-56A左右），關(guān)閉吸口閥，吸入壓力也未變化，看現(xiàn)象是壓縮機(jī)一直處于卸載啟動(dòng)狀態(tài)，松開卸載油缸前滑油接頭，有滑油溢出，吊出一級(jí)缸套，卸載油缸外接壓縮空氣，卸載機(jī)構(gòu)動(dòng)作良好。裝復(fù)后啟動(dòng)壓縮機(jī)，情況還是一樣，為排除滑油泵出口到卸載氣缸之間有滑油泄漏的可能性，外接空氣使卸載油缸強(qiáng)制打開，吸排壓還是沒有變化，說明問題不是在滑油壓力及卸載機(jī)構(gòu)上，應(yīng)該是高低壓之間串通了，關(guān)閉壓縮機(jī)進(jìn)出口閥，從高壓放氣接頭接入壓縮空氣，在曲拐箱道門打開的情況下，高低壓維持在不到0.2bar，很明顯高低壓串通了。根據(jù)我輪壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)，高低壓之間有缸套床墊、排氣閥片及旁通閥，只要找到串氣點(diǎn)，就能解決問題，但經(jīng)過1天多的拆檢排查，缸套床墊、排氣閥片及旁通閥均未發(fā)現(xiàn)問題，又因缸體內(nèi)部空間錯(cuò)綜復(fù)雜狹小，難以用壓縮空氣來查漏，此時(shí)船舶將抵南美巴西，時(shí)值12月，南美夏季，房間溫度逐漸升高至35°C，空調(diào)問題急需修復(fù)。急躁無(wú)益于解決問題，越是情況緊急，就越是要沉著冷靜，既然部件無(wú)異常，那應(yīng)該就是安裝出了問題。重新拆下一級(jí)活塞缸套等，一步步反復(fù)確認(rèn)無(wú)異常后在安裝，在裝復(fù)缸套前，先用游標(biāo)卡尺測(cè)量缸體上缸套密封面至缸體上端面距離H為58mm（見圖2），再測(cè)量缸套密封面至吸入閥片壓蓋上端面距離H1為42mm（吸入閥片已先安裝與缸套上），安裝好缸套后，測(cè)量吸入閥片壓蓋上端面至缸體上端面距離H2為15mm，差了1mm，立即意識(shí)到缸套沒有安裝到位！取下缸套，恍然大悟，卸載機(jī)構(gòu)的搖桿15A在彈簧力的作用下處于豎直狀態(tài)（圖115A左傾10°左右為正常卸載狀態(tài)），就是這一點(diǎn)點(diǎn)偏差，限制了缸套到位，缸套床墊無(wú)法起到密封作用，致使高低壓串通，同時(shí)，上端蓋上緊時(shí)，未到位的缸套也通過安裝其上的卸載環(huán)1913壓緊卸載機(jī)構(gòu)的搖桿15A，使之在5bar油壓或壓縮空氣作用下，無(wú)法左移實(shí)現(xiàn)加載，所以啟動(dòng)后壓縮機(jī)一直處于卸載運(yùn)行狀態(tài)，一切問題都解釋得通了。在卸載油缸外接壓縮空氣，使之始終處于加載狀態(tài)，然后安裝缸套，測(cè)量H2值16mm，安裝到位，裝妥排氣閥片、壓緊上端蓋后，試驗(yàn)卸載機(jī)構(gòu)，仔細(xì)傾聽聲音，動(dòng)作良好。開啟壓縮機(jī)出口閥驅(qū)氣，觀察吸入壓力未隨排氣壓力升高而升高，啟動(dòng)壓縮機(jī)試驗(yàn)，吸壓太低，補(bǔ)充冷劑后壓縮機(jī)工作正常，由于排氣道順暢，單級(jí)運(yùn)行時(shí)排壓降低至15-16bar，電流降至43A，試驗(yàn)增減缸組，動(dòng)作良好。

4結(jié)語(yǔ)

空調(diào)、冰機(jī)等制冷壓縮機(jī)筆者也并非首次拆檢，但該類型的空調(diào)壓縮機(jī)減缸機(jī)構(gòu)卻是首次碰到，說明書中也沒有任何關(guān)于拆裝的講解，在安裝過程中也確實(shí)非常容易忽略搖桿限制缸套到位這一細(xì)節(jié)。通過此次故障排除，建議在安裝該類型卸載機(jī)構(gòu)的壓縮機(jī)時(shí)，只要拆過上端蓋，安裝前均需給卸載機(jī)構(gòu)加壓，使之處于加載狀態(tài)，因缸套在缸體中較松，即使未拆缸套，缸套也有被卸載機(jī)構(gòu)頂起的風(fēng)險(xiǎn)，特別是在盤車時(shí)，缸套容易被活塞帶出，安裝后，最好用壓縮空氣試驗(yàn)卸載機(jī)構(gòu)是否正確動(dòng)作。