螺桿式空壓機常見故障分析處理

1、螺桿式空壓機常見故障分析處理 【摘 要】螺桿式空壓在使用過程中由于維護保養(yǎng)不及時或操作不當、環(huán)境因素等原因，經(jīng)常發(fā)生故障，本文對礦山井下所用螺桿式空壓機的工作原理作了介紹，針對現(xiàn)場實際使用中出現(xiàn)的各種故障進行了歸納總結(jié)，重點分析了故障產(chǎn)生的原因及處理方法，為現(xiàn)場維修人員提供參考。 【關(guān)鍵詞】螺桿式空壓機；礦山井下；故障原因；分析處理 螺桿式空壓機具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕的特點，其排氣連續(xù)、排氣脈動小、振動小、對安裝基礎(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、運轉(zhuǎn)可靠、壽命長等許多優(yōu)點，越來越廣泛地應(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（LS16-100）及阿拉斯科普科螺桿式空壓機（GA75+、GA90+、GA110+）兩種共40臺，主要負責為主采場及重點工程提供氣源，設(shè)備一但不能正常工作，將造成生產(chǎn)系統(tǒng)停產(chǎn)，重點工程完不成，經(jīng)濟損失巨大的后果。 1 螺桿式空壓機工作原理（阿特拉斯為例） 螺桿式空壓機主機由一對陰、陽轉(zhuǎn)子和殼體構(gòu)成，壓縮過程中殼體壁上的噴嘴不斷向壓縮腔噴入冷卻油，起到冷卻、潤滑和密封作用。冷卻油隨壓縮空氣一起排出主機后經(jīng)分離、冷卻、過濾后循環(huán)使用。螺桿式空壓機除了氣路系統(tǒng)外，還有油路系統(tǒng)（潤滑油系統(tǒng)）、電控系統(tǒng)?？諌簷C工作流程如圖1所示：圖1 1.1 壓縮空氣系統(tǒng) 該系統(tǒng)包括空氣過濾器、

3、進氣閥、壓縮機主機、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)空氣過濾器和打開的進氣閥進入壓縮機機頭的空氣被壓縮，油氣混合氣通過單向閥進入油氣分離器容器。壓縮空氣通過最小壓力閥、冷卻器和出口閥排出。單向閥在壓縮機停機時可以防止壓縮空氣倒流，最小壓力閥的作用主要有兩個：一是在停機或卸載時隔離壓縮機與空氣管網(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)的壓力為油提供動力，使油噴到壓縮機機頭轉(zhuǎn)子相應(yīng)地方），以維持系統(tǒng)的潤滑；二是防止壓差過大，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的空氣輸出，則管網(wǎng)壓力增加，當管網(wǎng)壓力達到卸載壓力時，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，壓力穩(wěn)定在較低的數(shù)值。當管網(wǎng)壓力下降到加載壓力時，電磁閥通電，電磁閥的柱塞克服彈簧壓力向上移動，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，進氣閥完全打開，恢復(fù)空氣輸出，壓縮機加載運行。圖2 1.2 潤滑油系統(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、油過濾器、斷油閥等。當壓縮機運行時，空氣壓力推動油從油器分離器經(jīng)過油過濾器和斷油閥，到達壓縮機機頭及其潤

5、滑點，以帶走空氣在被壓縮過程中所產(chǎn)生的熱量，同時對主機進行潤滑和密封，以減少內(nèi)部泄漏。在油器分離器中，通過離心作用分離出油氣混合氣中大部份油，剩余部份通過油器分離器濾苡濾出。潤滑油系統(tǒng)裝配了一個恒溫傍通閥，當油溫低于某特定值時（一般77），傍通閥關(guān)閉，油不經(jīng)冷卻器直接通過油濾到各工作點，當油溫高于特定值時，恒溫閥打開，油經(jīng)冷卻器冷卻后在進入主機工作腔。 斷油閥是防止壓縮機停車時油回流到主機及空氣過濾器，在壓縮機起動后，該閥通過機頭出口壓力打開。 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，通過壓差使油返回壓縮機。 油過濾器可過濾油中的各種雜質(zhì)，使機組及潤滑系統(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實時控制，主要有以下功能：（1）顯示功能：顯示壓力、溫度及其他運行狀態(tài)。（2）控制功能：基本控制：自動加/卸載、最短停機時間、電機最多起動次數(shù)/小時：遠程控制：遠程控制壓縮機起動或停機（該模塊功能塘子凹坑未激活）：程序控制：可設(shè)定每天自動開機/停機時間，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）保護功能：故障報警：能提前發(fā)現(xiàn)問題并及時采取措施以防止故障發(fā)生：故障停機：壓縮機運行參數(shù)超出設(shè)定值時控制系統(tǒng)報警，并在可能發(fā)生嚴重故障前停機保護。（4）保養(yǎng)報警：可對必需的保養(yǎng)工作提前做好計劃

7、（一般按原廠設(shè)定值進行）。 2 螺桿式空壓機常見故障分析 2.1 壓縮機機頭出口溫度或排氣溫度高 溫升過高是螺桿式空壓機運行過程中常見故障，螺桿式空壓機常期在高溫下運行，會嚴重影響機器的排氣量及使用壽命。溫升過高時，會發(fā)生高溫關(guān)停機故障。原因有； （1）溫度傳感器故障。溫度傳感器發(fā)生故障，會引起PLC誤報溫度過高，引起停機。 （2）環(huán)境溫度因素。螺桿式空壓機機頭出溫度一般設(shè)定在110左右，而機頭出口溫度等于環(huán)境溫度加上60。坑下通風環(huán)境較差，多數(shù)溫度過高均由此引起。 （3）溫控閥故障。溫控閥在壓縮機冷起動時，可使油繞過冷卻器直接噴入主機頭，加速油溫上升，防止壓縮機內(nèi)結(jié)露，在壓縮機正常運行后，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作不靈敏，會使大量高溫油不經(jīng)冷卻器直接循環(huán)進入主機頭，造成主機溫度高。 （4）油過濾器故障。油過濾器用于過濾油路中的灰塵及雜質(zhì)，使用一段時間后容易堵塞，堵塞后造成回油不暢引起主機溫度高。（經(jīng)常出現(xiàn)在加載瞬間） （5）斷油閥故障。斷油閥是通過貯氣罐氣壓控制其往復(fù)運動噴油，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，也會引起主機頭因缺油或油少散熱不良引起溫度高。 （6）潤滑油量不足，油冷卻器臟，堵塞，都會引起溫度過高。 （7）冷卻風扇發(fā)生故障，風冷卻器阻塞，排風阻力過大，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)定過低導(dǎo)致空壓機在卸載循環(huán)時油阻力過大，流速過慢導(dǎo)致熱量未及時散發(fā)，從而引起高溫關(guān)停機故障。故應(yīng)合理設(shè)定卸載壓力（目前塘坑設(shè)定0.6MPa）。 2.2 輸出排氣壓力過低 （1）實際用氣量大于機組產(chǎn)氣量，應(yīng)檢查相連接的設(shè)備和管網(wǎng)，若有泄漏點及時修補。若在正常使用條件下，系統(tǒng)的用氣量大于壓縮機組的產(chǎn)風量，則應(yīng)更換大規(guī)格的壓縮機組或增加壓縮機組。 （2）卸載壓力設(shè)定值過低。正確設(shè)定卸載壓力值，充分發(fā)揮效率。 （3）空氣過濾器濾芯臟、阻塞，造成壓縮機機組進氣量不足，排氣壓力過低。應(yīng)檢查空氣過濾器狀況，必要時更換。 （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）進氣閥動作不靈敏，未完全打開。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后卡住造成泄漏，應(yīng)進行檢修。 （10）放空閥故障，壓縮機組加載時無法關(guān)閉。需進行檢修或更換。 2.3 輸出排氣壓力過高 （1）進氣閥故障。需檢修或更換。 （2）加卸載壓力值設(shè)定不合理。需根據(jù)實際耗風量設(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，電磁閥發(fā)生故障。檢修卸荷閥、電磁閥必要時更換

11、。 2.4 卸負載頻繁 （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，壓力衰減過快。需檢修采樣管路。 （3）生產(chǎn)實際耗風量不穩(wěn)定，時大時小或不連續(xù)?？稍趬嚎s機組后增加貯氣罐。 （4）在壓縮機組卸載時，最小壓力閥關(guān)閉不及時或關(guān)閉不嚴。檢修最小壓力閥必要時更換。 （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作不靈敏或線圈燒壞。檢查必要時更換。 （6）控制機組起停的壓力傳感器故障或損壞。應(yīng)進行檢修更換。 2.5 壓縮機組加載后一直不卸載 （1）生產(chǎn)的實際耗風量大于壓縮機組產(chǎn)風量，壓縮機

12、組一直處于加載運行狀態(tài)。 （2）檢查連接管網(wǎng)是否存在漏風現(xiàn)象。 （3）檢查加卸載電磁閥是否動作或損壞。 （4）檢查壓縮機組進氣閥是否關(guān)閉嚴密。 （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 壓縮機組油耗過大或排出壓縮空氣含有油分。 （1）加油過多。油位過高，氣流會把油器分離器內(nèi)油卷入到壓縮空氣當中。造成排出壓縮空氣中含油量超標。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)致開起壓過低，油器分離器前后壓差過大，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，檢查清洗必要時更換。 （4）油器分離器回油管阻塞，檢查清洗。 （5）風冷卻器系統(tǒng)有泄漏，檢查修理并補漏。 （6）油使用時間超期、油質(zhì)變質(zhì)。清洗壓縮機組并更換合格標識的油。 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。認真檢查清洗，若兩者均損壞進行更換。 （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，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 壓縮機組噪聲大 （1）壓縮機組故障，軸承損壞或主機頭轉(zhuǎn)子故障。應(yīng)立即停機與經(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，需認真檢查并

14、堅固各連接部件。 2.9 壓縮機組振動大 （1）部件出現(xiàn)松動，需認真檢查并堅固各連接部件。 （2）電機或主機軸承有損壞，立即停機與經(jīng)銷商或售后維修中心聯(lián)系。 （3）壓縮機組基礎(chǔ)地腳松或在本區(qū)域內(nèi)有其他設(shè)備與機組產(chǎn)生共振。 3 結(jié)束語 螺桿式空氣壓縮機的冷卻潤滑系統(tǒng)、油氣分離系統(tǒng)、氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)是保證機組正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵系統(tǒng)，這幾個系統(tǒng)發(fā)生故障的概率是整個壓縮機組總故障率的80%左右，壓縮機組故障的產(chǎn)生多與“二器”（油器分離器、風冷卻器）、“三芯”（空氣過濾器濾芯，油器分離器濾芯、油過濾器濾芯）、“四閥”（進氣提升閥、最小壓力閥、斷油閥、溫控閥）有關(guān)。要保證壓縮機組的正常運行應(yīng)當做好這些部件日常維護保養(yǎng)工作，定期清洗“二器”，嚴格按制定好的維護