空氣壓縮機(jī)故障的分析和維護(hù)

丁小川

摘 要：螺桿空壓機(jī)具有可靠性好、能效高、噪音低等優(yōu)點，隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的加快，螺桿空壓機(jī)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛，因此，對螺桿空壓機(jī)的故障進(jìn)行分析具有很重要的現(xiàn)實意義。空壓機(jī)作為工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)裝備，在實際應(yīng)用期間，如果維護(hù)措施不合理抑或是操作有誤，很容易引發(fā)其它系統(tǒng)裝備或工藝裝備故障，影響生產(chǎn)質(zhì)量或者效率。可見，分析螺桿空壓機(jī)的運行常見故障與維護(hù)措施十分有必要。

關(guān)鍵詞：空氣;壓縮機(jī);故障;維護(hù)

1螺桿空壓機(jī)的工作原理

螺桿空壓機(jī)是一種容積式壓縮機(jī)，它可以在高速下進(jìn)行回轉(zhuǎn)，通過螺桿齒槽容積變化實現(xiàn)空氣壓縮，在其運行過程中，只有兩個螺桿轉(zhuǎn)子在不停高速運轉(zhuǎn)。它結(jié)合了回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)和往復(fù)式壓縮機(jī)的優(yōu)點，包括振動噪音小、能效高、易損件少等，在運營中產(chǎn)生的管理費用也比較低。因此，螺桿空壓機(jī)在壓縮機(jī)行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。空氣壓縮機(jī)的核心是壓縮機(jī)頭，因為機(jī)頭一直都在不停運行，長時間運行也會出現(xiàn)損壞，因此要定期對其進(jìn)行整體維修，以防出現(xiàn)嚴(yán)重的故障問題。

在螺桿空壓機(jī)實際運作的過程中，主要有吸氣、壓縮、過濾、排氣等過程。其中，空氣經(jīng)過入口的空濾，被壓縮機(jī)吸入，進(jìn)入到螺桿壓縮機(jī)頭內(nèi)部，在陰陽螺桿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)嚙合中，對吸入的空氣進(jìn)行壓縮，為了對壓縮過程進(jìn)行冷卻、并對內(nèi)部間隙進(jìn)行密封，會在合適的位置對螺桿壓縮機(jī)頭內(nèi)部進(jìn)行噴油，噴入的油和吸入的空氣混合后被壓縮機(jī)壓縮，并排除機(jī)頭進(jìn)入油氣分離器，最終在油氣分離器內(nèi)部油和氣成功分離，高壓的空氣經(jīng)過后處理裝置，被泵送到終端用戶使用。

2螺桿空壓機(jī)典型故障機(jī)理分析和措施

2.1排氣壓力不高

應(yīng)首先對分離前與分離后的手動閥和壓力表漏氣情況進(jìn)行檢查。若確定漏氣，應(yīng)對手動閥加以更換，抑或是將泄漏故障及時排除。對加卸載電磁閥的漏氣情況進(jìn)行檢查，若確定為漏氣，需及時將故障排除。如果有必要，還應(yīng)當(dāng)對加卸載電磁閥加以更換。另外，對進(jìn)氣閥是否全部開啟加以檢查，若開啟需對電磁閥與進(jìn)氣閥機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查。如果電磁閥有漏氣現(xiàn)象，需確定具體原因后及時更換。對壓力開關(guān)上下限的狀態(tài)進(jìn)行檢查，若出現(xiàn)異常，應(yīng)對壓力開關(guān)及時調(diào)整，如果有必要立即加以更換。

2.2機(jī)組功耗大

機(jī)組正常運行工況下，由于系統(tǒng)故障等原因，會導(dǎo)致機(jī)組運行功耗或者電流大于出廠測試值，對終端客戶能耗影響大，也要及時找到原因進(jìn)行處理。應(yīng)首先排除傳感器或者顯示器的誤差問題。其次，可以通過監(jiān)測機(jī)組運行噪音是否異常、排氣溫度是否異常、機(jī)組振動是否異常，來分析空壓機(jī)機(jī)頭是否內(nèi)部發(fā)生刮擦或者其他故障。最后檢查機(jī)頭內(nèi)部清潔度情況，觀察排氣口潤滑油是否有大量結(jié)焦現(xiàn)象，潤滑油結(jié)焦也會導(dǎo)致運行功耗增大問題。

2.3運行溫度高、噴油量不足、油路堵塞

螺桿空壓機(jī)選擇了冷卻潤滑油封閉循環(huán)的運行模式，如果運行期間的溫度偏高（90℃以上），很容易引起油品積炭、酸化或者是積垢等變質(zhì)問題。在積炭的影響下，油路元件會被嚴(yán)重?fù)p壞，進(jìn)而出現(xiàn)油路堵塞的故障，降低換熱效果。一般可對油路系統(tǒng)進(jìn)行必要的保養(yǎng)，對潤滑油、油分元件、油濾以及空濾等加以更換。特別是水冷機(jī)型，要選擇水垢清洗劑對其水路系統(tǒng)加以浸泡。油路系統(tǒng)的清潔，應(yīng)注意延程管路的檢查和清洗，防止管道里有異物。

2.4機(jī)頭排氣溫度高

首先要排除傳感器問題，更換傳感器復(fù)測是否正確。如果溫度測量正確，用傳感器檢測機(jī)頭進(jìn)油溫度和排氣溫度差，顯示的是機(jī)頭進(jìn)油溫升情況，合理區(qū)間應(yīng)該是常壓下20-30℃區(qū)間。如果溫度差超出此溫度范圍，首先考慮機(jī)頭噴油量不足導(dǎo)致，油路出現(xiàn)堵塞，抑或是溫控閥尚未全部開啟，所以要對機(jī)油濾清器展開相關(guān)性檢查。部分空氣壓縮機(jī)的機(jī)型，需要將有機(jī)油流量調(diào)節(jié)到最大狀態(tài)，對溫控閥的狀態(tài)進(jìn)行檢查，將閥芯取下后，將溫控閥的一端封閉處理，迫使機(jī)油經(jīng)冷卻器。若采取以上措施仍未解決主機(jī)排氣溫度偏高的故障，即可對油路被異物堵塞的可能性加以考慮。若溫度差未超出容許范圍，即證實為散熱不良。為此，要檢查水冷機(jī)，了解其進(jìn)水量是否充足，或者是進(jìn)水的水溫是否偏高，冷卻器是否結(jié)有水垢。

2.5機(jī)頭軸封漏油

螺桿空壓機(jī)需要噴油進(jìn)行冷卻和密封間隙，機(jī)頭內(nèi)部潤滑油在輸入軸處，需要軸封進(jìn)行封閉，防止?jié)櫥托孤丁Ｈ绻F(xiàn)場發(fā)生軸封漏油情況，應(yīng)檢查機(jī)頭和電機(jī)驅(qū)動件的安裝對中情況是否合格，檢查中間連接件是否安裝到位，排除因為輸入軸對中問題導(dǎo)致運行時，油封被損壞。同時，要檢查軸封部位的清潔度情況，防止因為大量粉塵雜物聚集在軸封唇口，導(dǎo)致唇口磨損或者破損，也會引起軸封漏油情況。

2.6排氣口跑油

1）油分芯破損，在超壓或超溫工況時候使用，會導(dǎo)致油分芯破損，引起油氣分離效果不到位跑油。2）如果是油位偏高，即機(jī)油注入量超標(biāo)，此時應(yīng)將壓力卸除以后排油，并達(dá)到正常位置即可。3）二次回油單向閥或者回油管被堵死，應(yīng)立即進(jìn)行檢查并加以更換。4）安裝回油管質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，即回頭管和油分離芯底距離不達(dá)標(biāo)，此時應(yīng)及時加以調(diào)整。5）油變質(zhì)抑或是超出使用期限，應(yīng)立即更換。

2.7加載困難

1）系統(tǒng)超壓力運行，且壓力調(diào)節(jié)器斷開。2）最小壓力閥損壞，加載狀態(tài)下不發(fā)生動作，導(dǎo)致溫度較高的壓縮空氣難以進(jìn)入到冷卻器內(nèi)部。針對以上故障，如果氣源壓力比額定壓力高，可不采取處理措施。如果氣管路壓力比壓力調(diào)節(jié)器加載壓力低，則壓縮機(jī)會自動化完成加載。如果是最小壓力閥失效，需將其拆下并進(jìn)行系統(tǒng)檢查，如果有必要應(yīng)加以更換。若分離器和卸載閥之間的控制管理發(fā)生泄漏故障，則需要對管路與連接部位進(jìn)行系統(tǒng)檢查，確定泄漏后要立即采取修補(bǔ)措施。

2.5噪音大、有異響

在運行機(jī)組檢查排氣溫度是否過高、電流是否過高，如果兩項指標(biāo)均異常升高，則存在機(jī)頭內(nèi)部有刮擦或者損壞。油品的清潔度、機(jī)頭內(nèi)部加工的清潔度等，都會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子之間或者轉(zhuǎn)子與殼體刮擦，從而產(chǎn)生高溫和高電流，并由此造成運行噪音大和異響發(fā)生。此外，機(jī)頭內(nèi)壓比與用戶使用的實際外壓比不一致，也會導(dǎo)致噪音異常，應(yīng)檢查客戶使用工況是否合理。

2.8潤滑油乳化

當(dāng)潤滑油中含有水分時，它就會出現(xiàn)明顯的混濁，這就是所謂的輕度乳化。若不能及時消除輕微乳化現(xiàn)象，會導(dǎo)致潤滑油粘度嚴(yán)重下降，在軸承和轉(zhuǎn)子上無法建立有效的油膜，而且停機(jī)時會導(dǎo)致金屬部件銹蝕，從而引起機(jī)頭損壞。應(yīng)從以下幾個方面加強(qiáng)對空壓機(jī)的維護(hù)，以降低空壓油乳化現(xiàn)象。1）根據(jù)空壓機(jī)的使用工況，設(shè)置空壓機(jī)的運行溫度，確保排氣溫度始終在露點溫度以上。2）定期檢查潤滑油的狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)潤滑油乳化現(xiàn)象，可以通過打高排氣溫度的方式，將油中水分排出。3）在卸載或低轉(zhuǎn)速運行時，應(yīng)避免長時間低溫運行。

2.9潤滑油位異常

要加強(qiáng)空壓機(jī)潤滑油位的檢查，確保潤滑油的油量適量，避免空壓機(jī)運行時油量不足，導(dǎo)致機(jī)組故障。對于正常缺油的空壓機(jī)進(jìn)行補(bǔ)油，對于油耗異常的空壓機(jī)要仔細(xì)分析，可以從以下幾個方面進(jìn)行分析：1）檢查管路是否破損、接頭是否松動，導(dǎo)致潤滑油泄露嚴(yán)重。2）檢查二次回油的單向閥是否損壞，滯留在油細(xì)分離器中的潤滑油將不會通過回油管返回到油氣筒，部分潤滑油會被壓縮空氣帶到主風(fēng)缸或制動管道，從而形成高油耗。這種故障不易發(fā)現(xiàn)，必須拆卸閥件進(jìn)行判斷，處理方法通常是直接更換逆止閥。3）油氣分離器內(nèi)部油分芯損壞，由于突發(fā)的高溫或者高壓等工況，會導(dǎo)致有分析破損，從而無法徹底過濾排氣中含油，導(dǎo)致系統(tǒng)中潤滑油大量溢出。該故障不易直觀判斷，必須對日常油耗進(jìn)行統(tǒng)計，拆開機(jī)蓋后才能發(fā)現(xiàn)問題，通常發(fā)現(xiàn)油細(xì)分離器損壞均為直接更換處理。

2.10壓縮機(jī)加卸載過于頻繁

1）后處理部分過濾器出現(xiàn)堵塞，進(jìn)而導(dǎo)致主機(jī)頻繁加載、卸載，因而要對過濾器濾芯進(jìn)行必要檢查，如果過期抑或是阻塞，應(yīng)及時加以更換。2）氣路內(nèi)部閥門出現(xiàn)堵塞同樣會增加卸載發(fā)生頻率。3）機(jī)組內(nèi)部的氣冷卻器或后置冷卻器的氣路受阻不暢通，使得氣量明顯降低，因而要對冷卻器進(jìn)行必要清理抑或是更換。4）系統(tǒng)所配置儲氣罐不合理，應(yīng)保證其容積式產(chǎn)氣量20%。

3常見電氣故障報警及排除方法

當(dāng)出現(xiàn)排氣溫高、壓力超高、缺相故障、溫度傳感器失靈、過載堵轉(zhuǎn)故障、短路故障、通風(fēng)機(jī)運行故障、相序錯誤、主接觸器動作故障等情況時也要注重對電氣故障相關(guān)問題的排查和整治，按照規(guī)范流程逐項排除故障源點，找到故障原因。冷卻器的不良散熱或油量偏少一般是造成排氣高溫的主要原因，此時，應(yīng)對風(fēng)扇的工作情況進(jìn)行查看，對散熱葉板的轉(zhuǎn)動情況進(jìn)行排查，需要時補(bǔ)充適量的冷卻油或清掃堵塞物。線路損壞多是造成溫度傳感器失靈的主要原因，因此應(yīng)當(dāng)及時排查線路狀況。部分情況下由于線路接反或傳感器損壞，會導(dǎo)致空氣壓縮機(jī)的實際壓力較額定過高，影響設(shè)備的穩(wěn)定性，也詳細(xì)排查。當(dāng)出現(xiàn)軸承磨損、電壓過低、負(fù)載過大、參數(shù)錯誤等情況時，容易造成過載故障或堵轉(zhuǎn)故障，此時應(yīng)當(dāng)對各機(jī)械部位管路軸承電壓參數(shù)進(jìn)行逐項檢查。很多短路故障都是由于接線錯誤或參數(shù)設(shè)定有誤造成的，應(yīng)當(dāng)根據(jù)提示及時進(jìn)行排查。主機(jī)啟動時間和星角轉(zhuǎn)換延時時間密切相關(guān)，當(dāng)出現(xiàn)啟動時主機(jī)過載等電氣故障，應(yīng)當(dāng)關(guān)注星角轉(zhuǎn)換啟動方式。

4螺桿空壓機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)方法

4.1定期檢查及清潔機(jī)組

要以月為周期，定期對潤滑油成分進(jìn)行檢驗，并對溫度開關(guān)、電器元件、連接軟管等質(zhì)量狀態(tài)進(jìn)行評估，每季度對冷卻器外表進(jìn)行清潔，并對機(jī)組及葉片灰塵進(jìn)行打掃，檢查相關(guān)安全閥、傳感器壓力表等重點部位，為有需要的軸承增加潤滑脂。

4.2設(shè)備點檢工作加強(qiáng)

如果想要對螺桿空壓機(jī)進(jìn)行良好的維護(hù)，應(yīng)該對空壓機(jī)進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)備點檢。設(shè)備點檢是監(jiān)測空壓機(jī)狀態(tài)的有效措施之一，應(yīng)該根據(jù)不同的螺桿空壓機(jī)和不同的實際情況來制定出不同的設(shè)備點檢標(biāo)準(zhǔn)。按照空壓機(jī)的不同技術(shù)面和設(shè)備的相關(guān)特性，通過專業(yè)檢測工具來對周期、數(shù)量和流程等進(jìn)行分類的設(shè)備點檢，建立起相關(guān)的分類點檢制度。。

4.3按要求使用和更換潤滑油

潤滑油是螺桿空壓機(jī)的壽命最重要的保證因素，按照要求使用合適的潤滑油，非常重要。并且，根據(jù)設(shè)備保養(yǎng)規(guī)定，在使用時一般采取運行1年或4000小時先到為準(zhǔn)的換油間隔，每次排放應(yīng)在機(jī)器停止后進(jìn)行，使懸浮在油中的雜質(zhì)顆粒同步排出，發(fā)現(xiàn)排除潤滑油清潔度有異常，還應(yīng)該進(jìn)一步對油路系統(tǒng)進(jìn)行徹底的拆解和清潔。

4.4及時維護(hù)更換易損件

螺桿空壓機(jī)系統(tǒng)簡單，易損件比較少，但還是存在空氣濾清器濾芯、油過濾器、油氣分離器濾芯等易損件，雖然螺桿空壓機(jī)的配件相對較少，但是同樣要保證配件的工作效能，，有著不同的使用壽命和運行周期，在使用中應(yīng)當(dāng)定期檢查，以防過期。

4.5加強(qiáng)保養(yǎng)管理

在相關(guān)企業(yè)的螺桿空壓機(jī)運行過程中，為了減少運行維護(hù)成本支出，這些企業(yè)甚至都沒有對空氣壓縮機(jī)進(jìn)行定期的清理與維護(hù)，這便導(dǎo)致了螺桿空壓機(jī)使用壽命短，并且空壓機(jī)運行的安全風(fēng)險在不斷升高，讓工作人員的安全無法得到應(yīng)有的保障。為此，應(yīng)該建立相應(yīng)的維保管理制度，對螺桿空壓機(jī)的維護(hù)工作進(jìn)行監(jiān)督。因此，如果想要對螺桿空壓機(jī)進(jìn)行較為良好的維護(hù)工作，加強(qiáng)售后的保養(yǎng)管理工作也是非常有效的措施之一。

4.6建立遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

隨著信息化和5G的發(fā)展，應(yīng)用先進(jìn)的通訊和傳感器技術(shù)，建立企業(yè)自身的空壓機(jī)運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，對螺桿空壓機(jī)的關(guān)鍵溫度、壓力、振動、電流等參數(shù)，進(jìn)行監(jiān)測和分析，可以開展空壓機(jī)故障預(yù)警和故障機(jī)理研究等工作，為空壓機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)管理提供數(shù)據(jù)支撐。

5結(jié)語

螺桿空壓機(jī)的性能優(yōu)越，運營管理費用低、維護(hù)保養(yǎng)簡單，因而在現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，其日常運行故障與處理策略也備受關(guān)注。隨著技術(shù)的普及發(fā)展和行業(yè)的成熟度提高，螺桿空壓機(jī)的維修保養(yǎng)工作也有很大的普及和提升，也受到社會的普遍關(guān)注和重視。總之，由于螺桿空壓機(jī)的大量應(yīng)用，充分了解其工作特點并熟練地進(jìn)行故障分析和處理就顯得尤為迫切和重要。對于空氣壓縮機(jī)的使用與維護(hù)不僅要對其日常使用中出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析處理，更重要的是要加強(qiáng)空氣壓縮機(jī)的日常維護(hù)與保養(yǎng)，最終的目標(biāo)是確保設(shè)備能夠長期、高效運行。

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