螺桿式空壓機(jī)常見(jiàn)故障分析處理

1、螺桿式空壓機(jī)常見(jiàn)故障分析處理 【摘 要】螺桿式空壓在使用過(guò)程中由于維護(hù)保養(yǎng)不及時(shí)或操作不當(dāng)、環(huán)境因素等原因，經(jīng)常發(fā)生故障，本文對(duì)礦山井下所用螺桿式空壓機(jī)的工作原理作了介紹，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用中出現(xiàn)的各種故障進(jìn)行了歸納總結(jié)，重點(diǎn)分析了故障產(chǎn)生的原因及處理方法，為現(xiàn)場(chǎng)維修人員提供參考。 【關(guān)鍵詞】螺桿式空壓機(jī)；礦山井下；故障原因；分析處理 螺桿式空壓機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕的特點(diǎn)，其排氣連續(xù)、排氣脈動(dòng)小、振動(dòng)小、對(duì)安裝基礎(chǔ)要求低；易損件少、使用及維修方便；結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性好、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、壽命長(zhǎng)等許多優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于礦山行業(yè)，成為礦山井下生產(chǎn)中提供壓縮空氣氣源的主要設(shè)備之一。 目前塘子凹坑

2、有深圳壽力螺桿式空壓機(jī)（ls16-100）及阿拉斯科普科螺桿式空壓機(jī)（ga75+、ga90+、ga110+）兩種共40臺(tái)，主要負(fù)責(zé)為主采場(chǎng)及重點(diǎn)工程提供氣源，設(shè)備一但不能正常工作，將造成生產(chǎn)系統(tǒng)停產(chǎn)，重點(diǎn)工程完不成，經(jīng)濟(jì)損失巨大的后果。 1 螺桿式空壓機(jī)工作原理（阿特拉斯為例） 螺桿式空壓機(jī)主機(jī)由一對(duì)陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子和殼體構(gòu)成，壓縮過(guò)程中殼體壁上的噴嘴不斷向壓縮腔噴入冷卻油，起到冷卻、潤(rùn)滑和密封作用。冷卻油隨壓縮空氣一起排出主機(jī)后經(jīng)分離、冷卻、過(guò)濾后循環(huán)使用。螺桿式空壓機(jī)除了氣路系統(tǒng)外，還有油路系統(tǒng)（潤(rùn)滑油系統(tǒng)）、電控系統(tǒng)?？諌簷C(jī)工作流程如圖1所示：圖1 1.1 壓縮空氣系統(tǒng) 該系統(tǒng)包括空氣過(guò)濾器、

3、進(jìn)氣閥、壓縮機(jī)主機(jī)、單向閥、油器分離器、最小壓力閥、冷卻熱交換器、氣水分離器等。經(jīng)空氣過(guò)濾器和打開(kāi)的進(jìn)氣閥進(jìn)入壓縮機(jī)機(jī)頭的空氣被壓縮，油氣混合氣通過(guò)單向閥進(jìn)入油氣分離器容器。壓縮空氣通過(guò)最小壓力閥、冷卻器和出口閥排出。單向閥在壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)可以防止壓縮空氣倒流，最小壓力閥的作用主要有兩個(gè)：一是在停機(jī)或卸載時(shí)隔離壓縮機(jī)與空氣管網(wǎng)，使分離器保持一定的壓力（0.20.3mpa） ，以確保噴油（油器分離器內(nèi)的壓力為油提供動(dòng)力，使油噴到壓縮機(jī)機(jī)頭轉(zhuǎn)子相應(yīng)地方），以維持系統(tǒng)的潤(rùn)滑；二是防止壓差過(guò)大，擊穿油器分離器濾芯。 壓縮空氣的氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)如圖2所示，主要包括：電磁閥（y1）、卸荷閥（uv）、貯氣罐（1）

4、、腔室（2）、放空口（3）、加載柱塞（lp）等。若耗氣量小于壓縮機(jī)的空氣輸出，則管網(wǎng)壓力增加，當(dāng)管網(wǎng)壓力達(dá)到卸載壓力時(shí)，電磁閥斷電，卸荷閥將貯氣罐壓力與腔室及放空口連通，腔室中的壓力使加柱塞向上移動(dòng)，壓力穩(wěn)定在較低的數(shù)值。當(dāng)管網(wǎng)壓力下降到加載壓力時(shí)，電磁閥通電，電磁閥的柱塞克服彈簧壓力向上移動(dòng)，電磁閥給卸荷閥通電，卸荷閥關(guān)閉放空口并切斷腔室的供氣，使加柱塞向下移動(dòng)，進(jìn)氣閥完全打開(kāi)，恢復(fù)空氣輸出，壓縮機(jī)加載運(yùn)行。圖2 1.2 潤(rùn)滑油系統(tǒng) 該系統(tǒng)包括回油管、油箱、油器分離器、冷卻器、恒溫傍通閥、油過(guò)濾器、斷油閥等。當(dāng)壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，空氣壓力推動(dòng)油從油器分離器經(jīng)過(guò)油過(guò)濾器和斷油閥，到達(dá)壓縮機(jī)機(jī)頭及其潤(rùn)

5、滑點(diǎn)，以帶走空氣在被壓縮過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量，同時(shí)對(duì)主機(jī)進(jìn)行潤(rùn)滑和密封，以減少內(nèi)部泄漏。在油器分離器中，通過(guò)離心作用分離出油氣混合氣中大部份油，剩余部份通過(guò)油器分離器濾苡濾出。潤(rùn)滑油系統(tǒng)裝配了一個(gè)恒溫傍通閥，當(dāng)油溫低于某特定值時(shí)（一般77），傍通閥關(guān)閉，油不經(jīng)冷卻器直接通過(guò)油濾到各工作點(diǎn)，當(dāng)油溫高于特定值時(shí)，恒溫閥打開(kāi)，油經(jīng)冷卻器冷卻后在進(jìn)入主機(jī)工作腔。 斷油閥是防止壓縮機(jī)停車時(shí)油回流到主機(jī)及空氣過(guò)濾器，在壓縮機(jī)起動(dòng)后，該閥通過(guò)機(jī)頭出口壓力打開(kāi)。 回油管可以抽走油器分離器濾芯中凝聚、積存在濾芯底部的油，通過(guò)壓差使油返回壓縮機(jī)。 油過(guò)濾器可過(guò)濾油中的各種雜質(zhì)，使機(jī)組及潤(rùn)滑系統(tǒng)保持潔凈。 1.3 電

6、控系統(tǒng) 該系統(tǒng)主要包括控制器、壓力傳感器、溫度傳感器、電磁閥等?？刂破魇褂梦㈦娔X實(shí)時(shí)控制，主要有以下功能：（1）顯示功能：顯示壓力、溫度及其他運(yùn)行狀態(tài)。（2）控制功能：基本控制：自動(dòng)加/卸載、最短停機(jī)時(shí)間、電機(jī)最多起動(dòng)次數(shù)/小時(shí)：遠(yuǎn)程控制：遠(yuǎn)程控制壓縮機(jī)起動(dòng)或停機(jī)（該模塊功能塘子凹坑未激活）：程序控制：可設(shè)定每天自動(dòng)開(kāi)機(jī)/停機(jī)時(shí)間，并可在壓力許可范圍內(nèi)自行設(shè)定兩組加/卸載壓力值（目前塘坑只用一組）。（3）保護(hù)功能：故障報(bào)警：能提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)采取措施以防止故障發(fā)生：故障停機(jī)：壓縮機(jī)運(yùn)行參數(shù)超出設(shè)定值時(shí)控制系統(tǒng)報(bào)警，并在可能發(fā)生嚴(yán)重故障前停機(jī)保護(hù)。（4）保養(yǎng)報(bào)警：可對(duì)必需的保養(yǎng)工作提前做好計(jì)劃

7、（一般按原廠設(shè)定值進(jìn)行）。 2 螺桿式空壓機(jī)常見(jiàn)故障分析 2.1 壓縮機(jī)機(jī)頭出口溫度或排氣溫度高 溫升過(guò)高是螺桿式空壓機(jī)運(yùn)行過(guò)程中常見(jiàn)故障，螺桿式空壓機(jī)常期在高溫下運(yùn)行，會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)器的排氣量及使用壽命。溫升過(guò)高時(shí)，會(huì)發(fā)生高溫關(guān)停機(jī)故障。原因有； （1）溫度傳感器故障。溫度傳感器發(fā)生故障，會(huì)引起plc誤報(bào)溫度過(guò)高，引起停機(jī)。 （2）環(huán)境溫度因素。螺桿式空壓機(jī)機(jī)頭出溫度一般設(shè)定在110左右，而機(jī)頭出口溫度等于環(huán)境溫度加上60。坑下通風(fēng)環(huán)境較差，多數(shù)溫度過(guò)高均由此引起。 （3）溫控閥故障。溫控閥在壓縮機(jī)冷起動(dòng)時(shí)，可使油繞過(guò)冷卻器直接噴入主機(jī)頭，加速油溫上升，防止壓縮機(jī)內(nèi)結(jié)露，在壓縮機(jī)正常運(yùn)行后，可

8、根據(jù)油溫調(diào)節(jié)流經(jīng)冷卻器和傍路的油量比例，控制噴油溫度。若溫控閥損壞或是動(dòng)作不靈敏，會(huì)使大量高溫油不經(jīng)冷卻器直接循環(huán)進(jìn)入主機(jī)頭，造成主機(jī)溫度高。 （4）油過(guò)濾器故障。油過(guò)濾器用于過(guò)濾油路中的灰塵及雜質(zhì)，使用一段時(shí)間后容易堵塞，堵塞后造成回油不暢引起主機(jī)溫度高。（經(jīng)常出現(xiàn)在加載瞬間） （5）斷油閥故障。斷油閥是通過(guò)貯氣罐氣壓控制其往復(fù)運(yùn)動(dòng)噴油，若發(fā)生故障引起油路不暢，引起油溫高；雜物堵塞油路或控制氣路，造成斷油閥關(guān)閉不噴油，也會(huì)引起主機(jī)頭因缺油或油少散熱不良引起溫度高。 （6）潤(rùn)滑油量不足，油冷卻器臟，堵塞，都會(huì)引起溫度過(guò)高。 （7）冷卻風(fēng)扇發(fā)生故障，風(fēng)冷卻器阻塞，排風(fēng)阻力過(guò)大，造成散熱差引起溫度

9、高。應(yīng)清潔冷卻器外部灰塵及內(nèi)部油污。 （8）卸載壓力設(shè)定過(guò)低導(dǎo)致空壓機(jī)在卸載循環(huán)時(shí)油阻力過(guò)大，流速過(guò)慢導(dǎo)致熱量未及時(shí)散發(fā)，從而引起高溫關(guān)停機(jī)故障。故應(yīng)合理設(shè)定卸載壓力（目前塘坑設(shè)定0.6mpa）。 2.2 輸出排氣壓力過(guò)低 （1）實(shí)際用氣量大于機(jī)組產(chǎn)氣量，應(yīng)檢查相連接的設(shè)備和管網(wǎng)，若有泄漏點(diǎn)及時(shí)修補(bǔ)。若在正常使用條件下，系統(tǒng)的用氣量大于壓縮機(jī)組的產(chǎn)風(fēng)量，則應(yīng)更換大規(guī)格的壓縮機(jī)組或增加壓縮機(jī)組。 （2）卸載壓力設(shè)定值過(guò)低。正確設(shè)定卸載壓力值，充分發(fā)揮效率。 （3）空氣過(guò)濾器濾芯臟、阻塞，造成壓縮機(jī)機(jī)組進(jìn)氣量不足，排氣壓力過(guò)低。應(yīng)檢查空氣過(guò)濾器狀況，必要時(shí)更換。 （4）電磁閥故障。排氣管路上的主放

10、氣電磁閥和冷起動(dòng)放空電磁閥泄漏，需更換。 （5）控制氣路軟管泄漏。更換控制氣路軟管。 （6）進(jìn)氣閥動(dòng)作不靈敏，未完全打開(kāi)。需檢修并檢查控制系統(tǒng)狀況。 （7）油器分離器阻塞，需更換油器分離器濾芯。 （8）安全閥泄漏。需重新校定或更換閥門。 （9）氣水分離器排水閥打開(kāi)后卡住造成泄漏，應(yīng)進(jìn)行檢修。 （10）放空閥故障，壓縮機(jī)組加載時(shí)無(wú)法關(guān)閉。需進(jìn)行檢修或更換。 2.3 輸出排氣壓力過(guò)高 （1）進(jìn)氣閥故障。需檢修或更換。 （2）加卸載壓力值設(shè)定不合理。需根據(jù)實(shí)際耗風(fēng)量設(shè)定加卸載壓力值。 （3）壓力傳感器故障。更換。 （4）卸荷閥未關(guān)閉，卸荷閥卡住或關(guān)閉不嚴(yán)，電磁閥發(fā)生故障。檢修卸荷閥、電磁閥必要時(shí)更換

11、。 2.4 卸負(fù)載頻繁 （1）壓力控制器加卸載壓差太小，重新設(shè)定加卸載壓力值。（塘坑目前設(shè)定值為：加載0.5mpa，卸載0.6mpa） （2）壓力采樣管阻塞或泄漏，壓力衰減過(guò)快。需檢修采樣管路。 （3）生產(chǎn)實(shí)際耗風(fēng)量不穩(wěn)定，時(shí)大時(shí)小或不連續(xù)?？稍趬嚎s機(jī)組后增加貯氣罐。 （4）在壓縮機(jī)組卸載時(shí)，最小壓力閥關(guān)閉不及時(shí)或關(guān)閉不嚴(yán)。檢修最小壓力閥必要時(shí)更換。 （5）加載控制電磁閥故障。應(yīng)檢查電磁閥，可能是受油水氣的影響造成動(dòng)作不靈敏或線圈燒壞。檢查必要時(shí)更換。 （6）控制機(jī)組起停的壓力傳感器故障或損壞。應(yīng)進(jìn)行檢修更換。 2.5 壓縮機(jī)組加載后一直不卸載 （1）生產(chǎn)的實(shí)際耗風(fēng)量大于壓縮機(jī)組產(chǎn)風(fēng)量，壓縮機(jī)

12、組一直處于加載運(yùn)行狀態(tài)。 （2）檢查連接管網(wǎng)是否存在漏風(fēng)現(xiàn)象。 （3）檢查加卸載電磁閥是否動(dòng)作或損壞。 （4）檢查壓縮機(jī)組進(jìn)氣閥是否關(guān)閉嚴(yán)密。 （5）檢查氣水分離器排水閥是否存在漏失現(xiàn)象。 （6）檢查安全閥、油器分離器是否存在內(nèi)漏現(xiàn)象。 2.6 壓縮機(jī)組油耗過(guò)大或排出壓縮空氣含有油分。 （1）加油過(guò)多。油位過(guò)高，氣流會(huì)把油器分離器內(nèi)油卷入到壓縮空氣當(dāng)中。造成排出壓縮空氣中含油量超標(biāo)。所以加油量應(yīng)控制在紅線上黃線下。 （2）最小壓力彈簧失效導(dǎo)致開(kāi)起壓過(guò)低，油器分離器前后壓差過(guò)大，罐內(nèi)油氣混合氣流速高，筒壁和油器分離濾芯上凝聚的油液會(huì)被高速氣流帶走，從而影響油氣分離效果。 （3）油器分離器濾芯阻塞

13、或損壞，檢查清洗必要時(shí)更換。 （4）油器分離器回油管阻塞，檢查清洗。 （5）風(fēng)冷卻器系統(tǒng)有泄漏，檢查修理并補(bǔ)漏。 （6）油使用時(shí)間超期、油質(zhì)變質(zhì)。清洗壓縮機(jī)組并更換合格標(biāo)識(shí)的油。 2.7 輸出的壓縮空氣含水分重 （1）水分離器/冷凝水排放閥損壞。認(rèn)真檢查清洗，若兩者均損壞進(jìn)行更換。 （2）冷凝水排放閥或其管路阻塞。檢查并清洗。 （3）冷凝水排放管道或排放閥安裝不當(dāng)，應(yīng)使排放管道從排水端向下傾斜，重新安裝冷凝水排放閥。 2.8 壓縮機(jī)組噪聲大 （1）壓縮機(jī)組故障，軸承損壞或主機(jī)頭轉(zhuǎn)子故障。應(yīng)立即停機(jī)與經(jīng)銷商或售后維修中心聯(lián)系。 （2）罩殼面板未裝好，隔音棉破損。 （3）部件出現(xiàn)松動(dòng)，需認(rèn)真檢查并堅(jiān)固各連接部件。 2.9 壓縮機(jī)組振動(dòng)大 （1）部件出現(xiàn)松動(dòng)，需認(rèn)真檢查并堅(jiān)固各連接部件。 （2）電機(jī)或主機(jī)軸承有損壞，立即停機(jī)與經(jīng)銷商或售后維修中心聯(lián)系。 （3）壓縮機(jī)組基礎(chǔ)地腳松或在本區(qū)域內(nèi)有其他設(shè)備與機(jī)組產(chǎn)生共振。 3 結(jié)束語(yǔ) 螺桿式空氣壓縮機(jī)的冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)、油氣分離系統(tǒng)、氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)是保證機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵系統(tǒng)，這幾個(gè)系統(tǒng)發(fā)生故障的概率是整個(gè)壓縮機(jī)組總故障率的80%左右，壓縮機(jī)組故障的產(chǎn)生多與“二器”（油器分離器、風(fēng)冷卻器）、“三芯”（空氣過(guò)濾器濾芯，油器分離器濾芯、