螺杆式空压机常见故障分析处理

【摘 要】螺杆式空压在使用过程中由于维护保养不及时或操作不当、环境因素等原因，经常发生故障，本文对矿山井下所用螺杆式空压机的工作原理作了介绍，针对现场实际使用中出现的各种故障进行了归纳总结，重点分析了故障产生的原因及处理方法，为现场维修人员提供参考。

【关键词】螺杆式空压机；矿山井下；故障原因；分析处理

螺杆式空压机具有结构简单、体积小、重量轻的特点，其排气连续、排气脉动小、振动小、对安装基础要求低；易损件少、使用及维修方便；结构紧凑、稳定性好、运转可靠、寿命长等许多优点，越来越广泛地应用于矿山行业，成为矿山井下生产中提供压缩空气气源的主要设备之一。

目前塘子凹坑有深圳寿力螺杆式空压机（LS16-100）及阿拉斯・科普科螺杆式空压机（GA75+、GA90+、GA110+）两种共40台，主要负责为主采场及重点工程提供气源，设备一但不能正常工作，将造成生产系统停产，重点工程完不成，经济损失巨大的后果。

1 螺杆式空压机工作原理（阿特拉斯为例）

螺杆式空压机主机由一对阴、阳转子和壳体构成，压缩过程中壳体壁上的喷嘴不断向压缩腔喷入冷却油，起到冷却、润滑和密封作用。冷却油随压缩空气一起排出主机后经分离、冷却、过滤后循环使用。螺杆式空压机除了气路系统外，还有油路系统（润滑油系统）、电控系统。空压机工作流程如图1所示：图1

1.1 压缩空气系统

该系统包括空气过滤器、进气阀、压缩机主机、单向阀、油器分离器、最小压力阀、冷却热交换器、气水分离器等。经空气过滤器和打开的进气阀进入压缩机机头的空气被压缩，油气混合气通过单向阀进入油气分离器容器。压缩空气通过最小压力阀、冷却器和出口阀排出。单向阀在压缩机停机时可以防止压缩空气倒流，最小压力阀的作用主要有两个：一是在停机或卸载时隔离压缩机与空气管网，使分离器保持一定的压力（0.2～0.3Mpa） ，以确保喷油（油器分离器内的压力为油提供动力，使油喷到压缩机机头转子相应地方），以维持系统的润滑；二是防止压差过大，击穿油器分离器滤芯。

该系统包括回油管、油箱、油器分离器、冷却器、恒温傍通阀、油过滤器、断油阀等。当压缩机运行时，空气压力推动油从油器分离器经过油过滤器和断油阀，到达压缩机机头及其润滑点，以带走空气在被压缩过程中所产生的热量，同时对主机进行润滑和密封，以减少内部泄漏。在油器分离器中，通过离心作用分离出油气混合气中大部份油，剩余部份通过油器分离器滤苡滤出。润滑油系统装配了一个恒温傍通阀，当油温低于某特定值时（一般77℃），傍通阀关闭，油不经冷却器直接通过油滤到各工作点，当油温高于特定值时，恒温阀打开，油经冷却器冷却后在进入主机工作腔。

断油阀是防止压缩机停车时油回流到主机及空气过滤器，在压缩机起动后，该阀通过机头出口压力打开。

回油管可以抽走油器分离器滤芯中凝聚、积存在滤芯底部的油，通过压差使油返回压缩机。

油过滤器可过滤油中的各种杂质，使机组及润滑系统保持洁净。

1.3 电控系统

2 螺杆式空压机常见故障分析

2.1 压缩机机头出口温度或排气温度高

温升过高是螺杆式空压机运行过程中常见故障，螺杆式空压机常期在高温下运行，会严重影响机器的排气量及使用寿命。温升过高时，会发生高温关停机故障。原因有；

（1）温度传感器故障。温度传感器发生故障，会引起PLC误报温度过高，引起停机。

（2）环境温度因素。螺杆式空压机机头出温度一般设定在110℃左右，而机头出口温度等于环境温度加上60℃。坑下通风环境较差，多数温度过高均由此引起。

（3）温控阀故障。温控阀在压缩机冷起动时，可使油绕过冷却器直接喷入主机头，加速油温上升，防止压缩机内结露，在压缩机正常运行后，可根据油温调节流经冷却器和傍路的油量比例，控制喷油温度。若温控阀损坏或是动作不灵敏，会使大量高温油不经冷却器直接循环进入主机头，造成主机温度高。

（4）油过滤器故障。油过滤器用于过滤油路中的灰尘及杂质，使用一段时间后容易堵塞，堵塞后造成回油不畅引起主机温度高。（经常出现在加载瞬间）

（5）断油阀故障。断油阀是通过贮气罐气压控制其往复运动喷油，若发生故障引起油路不畅，引起油温高；杂物堵塞油路或控制气路，造成断油阀关闭不喷油，也会引起主机头因缺油或油少散热不良引起温度高。 （6）润滑油量不足，油冷却器脏，堵塞，都会引起温度过高。

（7）冷却风扇发生故障，风冷却器阻塞，排风阻力过大，造成散热差引起温度高。应清洁冷却器外部灰尘及内部油污。

（8）卸载压力设定过低导致空压机在卸载循环时油阻力过大，流速过慢导致热量未及时散发，从而引起高温关停机故障。故应合理设定卸载压力（目前塘坑设定0.6MPa）。

2.2 输出排气压力过低

（1）实际用气量大于机组产气量，应检查相连接的设备和管网，若有泄漏点及时修补。若在正常使用条件下，系统的用气量大于压缩机组的产风量，则应更换大规格的压缩机组或增加压缩机组。

（2）卸载压力设定值过低。正确设定卸载压力值，充分发挥效率。

（3）空气过滤器滤芯脏、阻塞，造成压缩机机组进气量不足，排气压力过低。应检查空气过滤器状况，必要时更换。

（4）电磁阀故障。排气管路上的主放气电磁阀和冷起动放空电磁阀泄漏，需更换。

（5）控制气路软管泄漏。更换控制气路软管。

（6）进气阀动作不灵敏，未完全打开。需检修并检查控制系统状况。

（7）油器分离器阻塞，需更换油器分离器滤芯。

（8）安全阀泄漏。需重新校定或更换阀门。

（9）气水分离器排水阀打开后卡住造成泄漏，应进行检修。

（10）放空阀故障，压缩机组加载时无法关闭。需进行检修或更换。

2.3 输出排气压力过高

（1）进气阀故障。需检修或更换。

（2）加卸载压力值设定不合理。需根据实际耗风量设定加卸载压力值。

（3）压力传感器故障。更换。

（4）卸荷阀未关闭，卸荷阀卡住或关闭不严，电磁阀发生故障。检修卸荷阀、电磁阀必要时更换。

2.4 卸负载频繁

（1）压力控制器加卸载压差太小，重新设定加卸载压力值。（塘坑目前设定值为：加载0.5Mpa，卸载0.6Mpa）

（2）压力采样管阻塞或泄漏，压力衰减过快。需检修采样管路。

（3）生产实际耗风量不稳定，时大时小或不连续。可在压缩机组后增加贮气罐。

（4）在压缩机组卸载时，最小压力阀关闭不及时或关闭不严。检修最小压力阀必要时更换。

（5）加载控制电磁阀故障。应检查电磁阀，可能是受油水气的影响造成动作不灵敏或线圈烧坏。检查必要时更换。

（6）控制机组起停的压力传感器故障或损坏。应进行检修更换。

2.5 压缩机组加载后一直不卸载

（1）生产的实际耗风量大于压缩机组产风量，压缩机组一直处于加载运行状态。

（2）检查连接管网是否存在漏风现象。

（3）检查加卸载电磁阀是否动作或损坏。

（4）检查压缩机组进气阀是否关闭严密。

（5）检查气水分离器排水阀是否存在漏失现象。

（6）检查安全阀、油器分离器是否存在内漏现象。

2.6 压缩机组油耗过大或排出压缩空气含有油分。

（1）加油过多。油位过高，气流会把油器分离器内油卷入到压缩空气当中。造成排出压缩空气中含油量超标。所以加油量应控制在红线上黄线下。

（2）最小压力弹簧失效导致开起压过低，油器分离器前后压差过大，罐内油气混合气流速高，筒壁和油器分离滤芯上凝聚的油液会被高速气流带走，从而影响油气分离效果。

（3）油器分离器滤芯阻塞或损坏，检查清洗必要时更换。

（4）油器分离器回油管阻塞，检查清洗。

（5）风冷却器系统有泄漏，检查修理并补漏。

（6）油使用时间超期、油质变质。清洗压缩机组并更换合格标识的油。

2.7 输出的压缩空气含水分重

（1）水分离器/冷凝水排放阀损坏。认真检查清洗，若两者均损坏进行更换。

（2）冷凝水排放阀或其管路阻塞。检查并清洗。

（3）冷凝水排放管道或排放阀安装不当，应使排放管道从排水端向下倾斜，重新安装冷凝水排放阀。

2.8 压缩机组噪声大

（1）压缩机组故障，轴承损坏或主机头转子故障。应立即停机与经销商或售后维修中心联系。

（2）罩壳面板未装好，隔音棉破损。

（3）部件出现松动，需认真检查并坚固各连接部件。

2.9 压缩机组振动大

（1）部件出现松动，需认真检查并坚固各连接部件。

（2）电机或主机轴承有损坏，立即停机与经销商或售后维修中心联系。

（3）压缩机组基础地脚松或在本区域内有其他设备与机组产生共振。

3 结束语

螺杆式空气压缩机的冷却润滑系统、油气分离系统、气量调节系统是保证机组正常运转的关键系统，这几个系统发生故障的概率是整个压缩机组总故障率的80%左右，压缩机组故障的产生多与“二器”（油器分离器、风冷却器）、“三芯”（空气过滤器滤芯，油器分离器滤芯、油过滤器滤芯）、“四阀”（进气提升阀、最小压力阀、断油阀、温控阀）有关。要保证压缩机组的正常运行应当做好这些部件日常维护保养工作，定期清洗“二器”，严格按制定好的维护保养计划更换“三芯”，并储备适量的各阀备件。只要我们严格遵守压缩机组安全操作规程，按时做保养，适时更换相关配件，增加对压缩机组环境温度及压力等参数调节控制，熟悉掌握各种常见故障的处理方法，就能保证压缩机组在最佳工况下运行，为生产提供强有力的保障。