空气压缩机故障的分析和维护
丁小川
摘 要：螺杆空压机具有可靠性好、能效高、噪音低等优点，随着我国工业化进程的加快，螺杆空压机在各个领域的应用也越来越广泛，因此，对螺杆空压机的故障进行分析具有很重要的现实意义。空压机作为工业生产的基础装备，在实际应用期间，如果维护措施不合理抑或是操作有误，很容易引发其它系统装备或工艺装备故障，影响生产质量或者效率。可见，分析螺杆空压機的运行常见故障与维护措施十分有必要。
关键词：空气;压缩机;故障;维护
1螺杆空压机的工作原理
螺杆空压机是一种容积式压缩机，它可以在高速下进行回转，通过螺杆齿槽容积变化实现空气压缩，在其运行过程中，只有两个螺杆转子在不停高速运转。它结合了回转式压缩机和往复式压缩机的优点，包括振动噪音小、能效高、易损件少等，在运营中产生的管理费用也比较低。因此，螺杆空压机在压缩机行业中被广泛应用。空气压缩机的核心是压缩机头，因为机头一直都在不停运行，长时间运行也会出现损坏，因此要定期对其进行整体维修，以防出现严重的故障问题。
在螺杆空压机实际运作的过程中，主要有吸气、压缩、过滤、排气等过程。其中，空气经过入口的空滤，被压缩机吸入，进入到螺杆压缩机头内部，在阴阳螺杆转子旋转啮合中，对吸入的空气进行压缩，为了对压缩过程进行冷却、并对内部间隙进行密封，会在合适的位置对螺杆压缩机头内部进行喷油，喷入的油和吸入的空气混合后被压缩机压缩，并排除机头进入油气分离器，最终在油气分离器内部油和气成功分离，高压的空气经过后处理装置，被泵送到终端用户使用。
2螺杆空压机典型故障机理分析和措施
2.1排气压力不高
应首先对分离前与分离后的手动阀和压力表漏气情况进行检查。若确定漏气，应对手动阀加以更换，抑或是将泄漏故障及时排除。对加卸载电磁阀的漏气情况进行检查，若确定为漏气，需及时将故障排除。如果有必要，还应当对加卸载电磁阀加以更换。另外，对进气阀是否全部开启加以检查，若开启需对电磁阀与进气阀机构进行检查。如果电磁阀有漏气现象，需确定具体原因后及时更换。对压力开关上下限的状态进行检查，若出现异常，应对压力开关及时调整，如果有必要立即加以更换。
2.2机组功耗大
机组正常运行工况下，由于系统故障等原因，会导致机组运行功耗或者电流大于出厂测试值，对终端客户能耗影响大，也要及时找到原因进行处理。应首先排除传感器或者显示器的误差问题。其次，可以通过监测机组运行噪音是否异常、排气温度是否异常、机组振动是否异常，来分析空压机机头是否内部发生刮擦或者其他故障。最后检查机头内部清洁度情况，观察排气口润滑油是否有大量结焦现象，润滑油结焦也会导致运行功耗增大问题。
2.3运行温度高、喷油量不足、油路堵塞
螺杆空压机选择了冷却润滑油封闭循环的运行模式，如果运行期间的温度偏高（90℃以上），很容易引起油品积炭、酸化或者是积垢等变质问题。在积炭的影响下，油路元件会被严重损坏，进而出现油路堵塞的故障，降低换热效果。一般可对油路系统进行必要的保养，对润滑油、油分元件、油滤以及空滤等加以更换。特别是水冷机型，要选择水垢清洗剂对其水路系统加以浸泡。油路系统的清洁，应注意延程管路的检查和清洗，防止管道里有异物。
2.4机头排气温度高
首先要排除传感器问题，更换传感器复测是否正确。如果温度测量正确，用传感器检测机头进油温度和排气温度差，显示的是机头进油温升情况，合理区间应该是常压下20-30℃区间。如果温度差超出此温度范围，首先考虑机头喷油量不足导致，油路出现堵塞，抑或是温控阀尚未全部开启，所以要对机油滤清器展开相关性检查。部分空气压缩机的机型，需要将有机油流量调节到最大状态，对温控阀的状态进行检查，将阀芯取下后，将温控阀的一端封闭处理，迫使机油经冷却器。若采取以上措施仍未解决主机排气温度偏高的故障，即可对油路被异物堵塞的可能性加以考虑。若温度差未超出容许范围，即证实为散热不良。为此，要检查水冷机，了解其进水量是否充足，或者是进水的水温是否偏高，冷却器是否结有水垢。
2.5机头轴封漏油
螺杆空压机需要喷油进行冷却和密封间隙，机头内部润滑油在输入轴处，需要轴封进行封闭，防止润滑油泄露。如果现场发生轴封漏油情况，应检查机头和电机驱动件的安装对中情况是否合格，检查中间连接件是否安装到位，排除因为输入轴对中问题导致运行时，油封被损坏。同时，要检查轴封部位的清洁度情况，防止因为大量粉尘杂物聚集在轴封唇口，导致唇口磨损或者破损，也会引起轴封漏油情况。
2.6排气口跑油
1）油分芯破损，在超压或超温工况时候使用，会导致油分芯破损，引起油气分离效果不到位跑油。2）如果是油位偏高，即机油注入量超标，此时应将压力卸除以后排油，并达到正常位置即可。3）二次回油单向阀或者回油管被堵死，应立即进行检查并加以更换。4）安装回油管质量不达标，即回头管和油分离芯底距离不达标，此时应及时加以调整。5）油变质抑或是超出使用期限，应立即更换。
2.7加载困难
1）系统超压力运行，且压力调节器断开。2）最小压力阀损坏，加载状态下不发生动作，导致温度较高的压缩空气难以进入到冷却器内部。针对以上故障，如果气源压力比额定压力高，可不采取处理措施。如果气管路压力比压力调节器加载压力低，则压缩机会自动化完成加载。如果是最小压力阀失效，需将其拆下并进行系统检查，如果有必要应加以更换。若分离器和卸载阀之间的控制管理发生泄漏故障，则需要对管路与连接部位进行系统检查，确定泄漏后要立即采取修补措施。
2.5噪音大、有异响
在运行机组检查排气温度是否过高、电流是否过高，如果两项指标均异常升高，则存在机头内部有刮擦或者损坏。油品的清洁度、机头内部加工的清洁度等，都会导致转子之间或者转子与壳体刮擦，从而产生高温和高电流，并由此造成运行噪音大和异响发生。此外，机头内压比与用户使用的实际外压比不一致，也会导致噪音异常，应检查客户使用工况是否合理。
2.8润滑油乳化
当润滑油中含有水分时，它就会出现明显的混浊，这就是所谓的轻度乳化。若不能及时消除轻微乳化现象，会导致润滑油粘度严重下降，在轴承和转子上无法建立有效的油膜，而且停机时会导致金属部件锈蚀，从而引起机头损坏。应从以下几个方面加强对空压机的维护，以降低空压油乳化现象。1）根据空压机的使用工况，设置空压机的运行温度，确保排气温度始终在露点温度以上。2）定期检查润滑油的状态，如果發现润滑油乳化现象，可以通过打高排气温度的方式，将油中水分排出。3）在卸载或低转速运行时，应避免长时间低温运行。
2.9润滑油位异常
要加强空压机润滑油位的检查，确保润滑油的油量适量，避免空压机运行时油量不足，导致机组故障。对于正常缺油的空压机进行补油，对于油耗异常的空压机要仔细分析，可以从以下几个方面进行分析：1）检查管路是否破损、接头是否松动，导致润滑油泄露严重。2）检查二次回油的单向阀是否损坏，滞留在油细分离器中的润滑油将不会通过回油管返回到油气筒，部分润滑油会被压缩空气带到主风缸或制动管道，从而形成高油耗。这种故障不易发现，必须拆卸阀件进行判断，处理方法通常是直接更换逆止阀。3）油气分离器内部油分芯损坏，由于突发的高温或者高压等工况，会导致有分析破损，从而无法彻底过滤排气中含油，导致系统中润滑油大量溢出。该故障不易直观判断，必须对日常油耗进行统计，拆开机盖后才能发现问题，通常发现油细分离器损坏均为直接更换处理。
2.10压缩机加卸载过于频繁
1）后处理部分过滤器出现堵塞，进而导致主机频繁加载、卸载，因而要对过滤器滤芯进行必要检查，如果过期抑或是阻塞，应及时加以更换。2）气路内部阀门出现堵塞同样会增加卸载发生频率。3）机组内部的气冷却器或后置冷却器的气路受阻不畅通，使得气量明显降低，因而要对冷却器进行必要清理抑或是更换。4）系统所配置储气罐不合理，应保证其容积式产气量20%。
3常见电气故障报警及排除方法
当出现排气温高、压力超高、缺相故障、温度传感器失灵、过载堵转故障、短路故障、通风机运行故障、相序错误、主接触器动作故障等情况时也要注重对电气故障相关问题的排查和整治，按照规范流程逐项排除故障源点，找到故障原因。冷却器的不良散热或油量偏少一般是造成排气高温的主要原因，此时，应对风扇的工作情况进行查看，对散热叶板的转动情况进行排查，需要时补充适量的冷却油或清扫堵塞物。线路损坏多是造成温度传感器失灵的主要原因，因此应当及时排查线路状况。部分情况下由于线路接反或传感器损坏，会导致空气压缩机的实际压力较额定过高，影响设备的稳定性，也详细排查。当出现轴承磨损、电压过低、负载过大、参数错误等情况时，容易造成过载故障或堵转故障，此时应当对各机械部位管路轴承电压参数进行逐项检查。很多短路故障都是由于接线错误或参数设定有误造成的，应当根据提示及时进行排查。主机启动时间和星角转换延时时间密切相关，当出现启动时主机过载等电气故障，应当关注星角转换启动方式。
4螺杆空压机的维护保养方法
4.1定期检查及清洁机组
要以月为周期，定期对润滑油成分进行检验，并对温度开关、电器元件、连接软管等质量状态进行评估，每季度对冷却器外表进行清洁，并对机组及叶片灰尘进行打扫，检查相关安全阀、传感器压力表等重点部位，为有需要的轴承增加润滑脂。
4.2设备点检工作加强
如果想要对螺杆空压机进行良好的维护，应该对空压机进行严格的设备点检。设备点检是监测空压机状态的有效措施之一，应该根据不同的螺杆空压机和不同的实际情况来制定出不同的设备点检标准。按照空压机的不同技术面和设备的相关特性，通过专业检测工具来对周期、数量和流程等进行分类的设备点检，建立起相关的分类点检制度。。
4.3按要求使用和更换润滑油
润滑油是螺杆空压机的寿命最重要的保证因素，按照要求使用合适的润滑油，非常重要。并且，根据设备保养规定，在使用时一般采取运行1年或4000小时先到为准的换油间隔，每次排放应在机器停止后进行，使悬浮在油中的杂质颗粒同步排出，发现排除润滑油清洁度有异常，还应该进一步对油路系统进行彻底的拆解和清洁。
4.4及时维护更换易损件
螺杆空压机系统简单，易损件比较少，但还是存在空气滤清器滤芯、油过滤器、油气分离器滤芯等易损件，虽然螺杆空压机的配件相对较少，但是同样要保证配件的工作效能，，有着不同的使用寿命和运行周期，在使用中应当定期检查，以防过期。
4.5加强保养管理
在相关企业的螺杆空压机运行过程中，为了减少运行维护成本支出，这些企业甚至都没有对空气压缩机进行定期的清理与维护，这便导致了螺杆空压机使用寿命短，并且空压机运行的安全风险在不断升高，让工作人员的安全无法得到应有的保障。为此，应该建立相应的维保管理制度，对螺杆空压机的维护工作进行监督。因此，如果想要对螺杆空压机进行较为良好的维护工作，加强售后的保养管理工作也是非常有效的措施之一。
4.6建立远程状态监测系统
随着信息化和5G的发展，应用先进的通讯和传感器技术，建立企业自身的空压机运行状态监测系统，对螺杆空压机的关键温度、压力、振动、电流等参数，进行监测和分析，可以开展空压机故障预警和故障机理研究等工作，为空压机的维护保养管理提供数据支撑。
5结语
螺杆空压机的性能优越，运营管理费用低、维护保养简单，因而在现代工业企业中得到广泛应用，其日常运行故障与处理策略也备受关注。随着技术的普及发展和行业的成熟度提高，螺杆空压机的维修保养工作也有很大的普及和提升，也受到社会的普遍关注和重视。总之，由于螺杆空压机的大量应用，充分了解其工作特点并熟练地进行故障分析和处理就显得尤为迫切和重要。对于空气压缩机的使用与维护不仅要对其日常使用中出现的故障进行分析处理，更重要的是要加强空气压缩机的日常维护与保养，最终的目标是确保设备能够长期、高效运行。
参考文献
[1]苏兴，卢静.阿特拉斯·科普柯固定式螺杆空压机故障及排除方法[J].现代制造技术与装备，2019（4）：150，156.
[2]徐龙.L250型螺杆空压机的常见故障分析及处理措施[J].神华科技，2017，15（3）：60-62.
[3]胡顺昌，闫庆华.GAR5型螺杆空压机工作原理及常见故障排查方法[J].工程机械与维修，2017（4）：66-67.
[4]梁恩胜.螺杆空压机润滑系统的故障分析及解决方案[J].技术与市场，2016，23（9）：50，52.
[5]张雷.螺杆空压机运行常见故障分析及处理策略[J].化工设计通讯，2021，47（01）：64-65.
[6]耿殿君，赵东旭.探析螺杆空压机的运行及维护[J].化工管理，2020（36）：163-164.
[7]温超，杨世冬，潘川.螺杆空压机余热回收在矿区供暖工程中的应用[J].世界有色金属，2020（23）：174-175.
[8]李万彩，王世辉，张斌.双螺杆空压机常见故障处理[J].氯碱工业，2020，56（10）：35-36.
猜你喜欢压缩机维护空气矿山工程中机械设备的故障特点及其维护博鳌观察(2020年3期)2020-10-21电气自动化的机械管理与维护分析汽车世界·车辆工程技术（中）(2020年3期)2020-07-23输电线路检修与维护探讨尝试装备维修技术(2020年20期)2020-03-25基于故障树模型的往复式压缩机填料密封失效分析智富时代(2019年2期)2019-04-18基于故障树模型的往复式压缩机填料密封失效分析智富时代(2019年2期)2019-04-18空气游戏创新作文(1-2年级)(2018年4期)2018-11-01循环氢压缩机防喘振系统改造科学与财富(2018年19期)2018-08-20电动压缩机的匹配设计科学与财富(2017年9期)2017-06-09我要买空气小天使·五年级语数英综合(2017年3期)2017-04-25那些你意想不到的神回复文苑·经典美文(2017年4期)2017-04-24