往復(fù)式壓縮機(jī)組潤滑系統(tǒng)故障分析

趙鵬輝

摘要：潤滑系統(tǒng)在運動機(jī)械部件中，對減少機(jī)械磨損，延長設(shè)備使用壽命，具有非常重要的意義。壓縮機(jī)潤滑油系統(tǒng)是保障壓縮機(jī)安全、穩(wěn)定、連續(xù)運行必不可少的核心系統(tǒng)。本文結(jié)合近15年的設(shè)備維護(hù)維修經(jīng)驗，對往復(fù)式壓縮機(jī)組潤滑系統(tǒng)故障進(jìn)行深度刨析，對降低潤滑系統(tǒng)故障率及設(shè)備維護(hù)成本，提高設(shè)備運行率及設(shè)備利用率，保障壓縮機(jī)組安全穩(wěn)定運行，提供維修參考。

關(guān)鍵詞：注油器、潤滑系統(tǒng)、壓縮機(jī)、無油流

1.前言

往復(fù)式壓縮機(jī)組潤滑系統(tǒng)主要有兩種潤滑方式[1]，一是為確保氣缸和填料潤滑的強(qiáng)制潤滑系統(tǒng)，二是機(jī)組運行過程中自身的曲軸箱內(nèi)潤滑油，通過連桿偏擺運動的飛濺時潤滑;同時啟機(jī)前為確保機(jī)組充分潤滑，配有預(yù)潤滑系統(tǒng)，主要對主軸承和十字頭滑道預(yù)潤滑。一般機(jī)組在生產(chǎn)成撬時，都會外配置一個高位郵箱，高于機(jī)組，通過慣性給強(qiáng)制潤滑油系統(tǒng)和曲軸箱補(bǔ)充潤滑油，如下圖：

強(qiáng)制潤滑油系統(tǒng)，一般由注油器、注油單泵及驅(qū)動機(jī)與比例分配器組成定量注油潤滑，注油器上配有不同壓力等級的爆破片，油管路堵塞時爆破超壓保護(hù)。比例分配器上配置有數(shù)顯或指示型無油流開關(guān)，監(jiān)測注油情況，監(jiān)測到無油流信號時，壓縮機(jī)組無油流報警停機(jī)。

強(qiáng)制注油器安裝強(qiáng)制潤滑油泵，一般由曲軸箱的斜齒輪驅(qū)動或者鏈條轉(zhuǎn)動潤滑箱內(nèi)的鏈輪和蝸輪，蝸輪轉(zhuǎn)動凸輪，來運行強(qiáng)制潤滑油泵的吸入和排出行程，部分強(qiáng)制注油器采用電機(jī)驅(qū)動。潤滑油量通過調(diào)整柱塞泵行程控制。

2.潤滑系統(tǒng)主要故障分析

通過故障大數(shù)據(jù)庫分析，壓縮機(jī)潤滑油系統(tǒng)故障核心部件主要有無油流開關(guān)、臥軸油封、注油分配器、油管路及注油器，如下柱狀圖，以下主要針對高頻次故障部件進(jìn)行分析。

2.1無油流開關(guān)故障分析

壓縮機(jī)組無油流故障為潤滑系統(tǒng)主要故障，通過無油流開關(guān)監(jiān)測報警，保護(hù)機(jī)組安全平穩(wěn)運行，無油流開關(guān)由磁棒、彈簧、外殼、信號線組成，日常主要故障如下：

2.1.1磁棒長時間使用消磁或磁力減弱，注油信號無法傳送至PLC控制模塊，致使機(jī)組無油流停機(jī);可對磁棒進(jìn)行單獨維修更換，該故障不易排查，建議結(jié)合故障頻次，通過可靠度測算進(jìn)行定期更換，以確保壓縮機(jī)穩(wěn)定運行。

2.1.2彈簧斷裂或偏磨，磁棒行程縮短，注油信號無法有效輸出，導(dǎo)致無油流停機(jī);可通過手動按壓柱塞泵，觀察注油有無信號，無信號時拆解維修更換斷裂彈簧。

2.1.3無油流開關(guān)松動，信號傳輸不穩(wěn)定導(dǎo)致的無油流停機(jī)，主要原因無油流開關(guān)安裝位置存在振動，其固定螺栓很小易松動，建議月度保養(yǎng)時對其緊固，并測試其工作可靠性。

2.1.4無油流開關(guān)信號線接頭處腐蝕或外皮破損接地，導(dǎo)致機(jī)組無油流停機(jī)，可通過電氣儀表進(jìn)行檢測維修，同時建議4K保養(yǎng)時檢查接線頭及信號線外觀，及時更換老化破損線路。

2.1.5對于數(shù)顯無油流開關(guān)，注意其內(nèi)置有電池，注意電池虧電也會導(dǎo)致無油流停機(jī)，建議按電池使用壽命測算，建議每2年進(jìn)行更換，確保機(jī)組安全穩(wěn)定運行。

2.2臥軸油封故障分析

臥軸油封故障為機(jī)組主要泄漏點，，維修更換油封時，需要拆除磁電機(jī)、點火驅(qū)動總成等部件，安裝時需要調(diào)整點火正時，維修耗時高，所需技能高。主要故障現(xiàn)象油封密封圈磨損或老化泄露，建議在安裝時使用專用工裝安裝，防止安裝傾斜，縮短油封使用壽命。

2.3比例分配器故障分析

比例分配器是給缸體和填料供油的核心部件，其故障會直接影響缸體和填料的使用壽命，一般由多個分配塊組成，滿足缸體多點供油，其主要故障如下：

2.3.1比例分配器總?cè)肟诎惭b有一個5微米的過濾網(wǎng)，堵塞時潤滑油量不足，會導(dǎo)致無油流停機(jī);一般建議檢修周期為4K進(jìn)行清潔或更換。

2.3.2比例分配塊柱塞卡滯，即內(nèi)部某單塊柱塞由于異物卡滯，柱塞無法運動，導(dǎo)致某個潤滑油點無油流報警停機(jī);檢修判斷方式，逐一斷開分配器出口油管路，手動按壓注油器柱塞泵判斷故障的注油單塊，對其進(jìn)行拆解維修。

2.3.3比例分配塊柱塞磨損，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)的注油量減少，但未報警停機(jī)，可通過拆檢缸體時，檢查內(nèi)部油膜及內(nèi)鏡面磨損情況，或者使用掃氣泵對比例分配器進(jìn)行打壓和保壓，檢查判斷各個分配塊有無內(nèi)漏。經(jīng)多年維修經(jīng)驗，建議機(jī)組24K檢修時對分配塊進(jìn)行更換。

2.4注油器故障分析

注油器為壓縮機(jī)組強(qiáng)制潤滑系統(tǒng)核心件，由齒輪箱、傳動齒輪、注油單泵、單向閥、爆破裝置等組成，其主要故障分析如下：

2.4.1爆破裝置破裂，無油流停機(jī)，主要因為注油管路堵塞，潤滑油無法正常流通，注油器超壓保護(hù)，一般拆檢部位管路濾網(wǎng)如注油器入口濾網(wǎng)、曲軸箱補(bǔ)油開關(guān)處濾網(wǎng)及高位油箱出口Y型過濾網(wǎng)，或者冬季低溫，油管路粘度大，潤滑油流動性差，建議低溫地區(qū)做好伴熱防護(hù);同時使用掃氣泵拆掃油管路，防止氣阻。

2.4.2單向閥卡滯或內(nèi)漏，潤滑油無法正常排出，導(dǎo)致無油流停機(jī)，建議斷開注油單泵油管路出口，手動泵油判斷，拆檢維修損壞的單向閥。

2.4.3注油單泵損壞，無法正常注油，常見故障主要為柱塞單泵內(nèi)部密封磨損內(nèi)漏，導(dǎo)致注油壓力不足，無油流停機(jī)，可通過斷開比例分配器入口油管路，手動泵油測試注油單泵工作性能，拆檢維修損壞的注油單泵。

2.4.4注油器的驅(qū)動端一般由聯(lián)軸器連接，如果聯(lián)軸器斷裂或打滑，無動力機(jī)組會無油流停機(jī);由于聯(lián)軸器為旋轉(zhuǎn)部位，一般會有防護(hù)罩，斷裂時不易發(fā)現(xiàn)，建議無油流故障時，先檢查聯(lián)軸器是否完好。

2.5油管路故障分析

潤滑油管路主要由不銹鋼管、不同規(guī)格的連接卡套、彎頭、過濾網(wǎng)等組成，主要故障現(xiàn)象為泄露，尤其卡套破裂潤滑油泄露，導(dǎo)致供油不足，無油流停機(jī)，注油管路多數(shù)由于低溫做了伴熱防護(hù)，泄露時不易發(fā)現(xiàn)，建議定期保養(yǎng)時拆解更換伴熱防護(hù)，并對油管路進(jìn)行檢查和緊固連接處。

3.診斷維修應(yīng)用案例

某油田某集氣站配有AJAX壓縮機(jī)組五臺，其中一臺機(jī)組頻繁無規(guī)律性的無油流停機(jī)，有時候運行2天無油流停機(jī)，有時候1天。針對此案例，我們結(jié)合潤滑油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理及零部件故障發(fā)生的頻次，

遵循由簡到難，由外到內(nèi)的診斷維修方式。

3.1檢查無油流信號線路及數(shù)字模塊，緊固接線柱和檢查絕緣正常，手動泵油PLC注油信號正常，即注油信號線路正常。

3.2檢查注油器聯(lián)軸器無破損、對中正常。

3.3拆檢潤滑油管路所油濾網(wǎng)無破損，無堵塞。

3.3檢查注油管路無泄漏，手動斷開比例分配器入口潤滑油接，從注油器拆掃口使用掃氣泵進(jìn)行拆掃，潤滑油管路無異物堵塞。

3.4拆卸注油單泵，手動測試注油泵出油正常和單流閥無卡滯、無內(nèi)漏。

3.5逐一斷開比例分配器出口卡套，手動泵油檢查是否正常出油，檢查出油正常。

3.6斷開比例分配器出口管路，使用掃氣泵和卡套堵頭對每個注油分配塊進(jìn)行打壓和保壓檢查，發(fā)現(xiàn)其中一塊存在內(nèi)漏現(xiàn)象，對其進(jìn)行拆檢更換后，恢復(fù)啟機(jī)，機(jī)組運行正常，運行觀察1周左右，再未出現(xiàn)無油流停機(jī)。

經(jīng)以上分析，導(dǎo)致本次無油流故障的主要原因為比例分配器分配塊柱塞存在磨損內(nèi)漏，后經(jīng)查閱檢修記錄，該比例分配器近3萬小時未更換過，柱塞已到達(dá)使用壽命，因此建議比例分配器的維修更換周期為24K小時，確保機(jī)組運行可靠性。

4.結(jié)語

經(jīng)以上潤滑系統(tǒng)故障統(tǒng)計分析，潤滑系統(tǒng)主要故障部件從高到低為無油流開關(guān)、臥軸油封、注油分配器、注油器、油管路、注油單泵、聯(lián)軸器、油濾芯及油位開關(guān)等，檢修方式遵循由簡到難，由外到內(nèi)的診斷維修方式，同時針對每個故障部件提出診斷維修措施，為指導(dǎo)和提升潤滑系統(tǒng)故障診斷維修效率提出一定的參考維修意見。

參考文獻(xiàn)：

[1]往復(fù)式壓縮機(jī)組技術(shù)手冊