石翠萍

中國航發(fā)上海商用航空發(fā)動機制造有限責任公司 上海 201306

螺桿式空氣壓縮機結構簡單，具有速度式壓縮機和往復式壓縮機的優(yōu)點，運行相對穩(wěn)定，并因其重量輕、運行效率高，在壓縮機行業(yè)中得到了廣泛的應用。螺桿式空氣壓縮機在實際應用中，如果保養(yǎng)措施不合理或發(fā)生故障，很容易造成一系列的設備故障，在一定程度上影響了設備的使用壽命。同時，由于空氣壓縮機長時間高速運轉，老化失效的可能性更大，這些擾動不僅造成機車的機械污染和油的浪費，而且還會造成機車的火災隱患，增加維修成本。因此，有必要對螺桿空氣壓縮機的故障進行分析，使廠家能夠對相關的螺桿式空氣壓縮機進行改進和完善，為應用維修單位人員的維修提供參考。由此可見，對螺桿式空氣壓縮機常見故障及處理策略進行詳細的研究分析是十分必要的。

1 螺桿式空氣壓縮機工作原理

螺桿式空氣壓縮機的實際運行包括吸氣、密封、輸送、壓縮、排氣等過程?？諝鈮嚎s機利用吸氣過濾器有效地將周圍空氣吸入主機，而陰陽轉子在進入嚙合運動中時改變了主機的內部容積，并不斷地在腔內進行噴油，將螺桿進行有效的潤滑、冷卻和加熱，以形成油和空氣的油氣混合物。加熱增壓后，油氣通過排氣單向閥進入油氣分離器，主機腔內的油通過油氣分離器與壓縮空氣分離，冷卻回主機并進行處理。當油分離器內的空氣壓力降至最小壓力時，最小壓力閥打開，高溫壓縮空氣進入后，冷卻器開始冷卻過程，最終得到壓縮空氣[1]。

2 螺桿式空氣壓縮機運行常見故障與處理策略

2.1 主機的排氣溫度偏高的處理

當機房溫度在允許的范圍之內，且油位正常時，應排除設備測溫元件的故障。一般情況下，可以用其他溫度測量儀器進行校準。如果測溫元件沒有問題，可以檢查油冷卻器進、出口的溫差?？偭繎刂圃?℃至8℃，油流不足，油路堵塞或溫控閥全開，故應檢查濾油器是否相關。對于某些類型的空氣壓縮機，有必要將油流量最大化，并檢查溫度控制閥，拆下閥芯并密封溫度控制閥的一端，以迫使油通過散熱器，如果以上措施不能解決主機排氣溫度過高的問題，可考慮有異物堵塞油路的可能性[2]。

如果溫差沒有超出允許的范圍，則確認散熱不好。因此，檢查水冷機是否進水充足或溫度過高，以及水冷機是否結垢，同時檢查風冷是否充足，冷卻風扇是否異常，冷卻器是否干凈，風扇是否故障等。如果溫差仍然在允許范圍內，設備溫度總是很高，如果機器的熱量超過允許范圍，前表面是否有摩擦或軸承在頭部的位置是否有問題，有必要檢查超壓油或老化油的工作情況。如果空氣壓縮機有斷油閥，也應進行檢查，如果關閉閥失效，機器開啟時就會關閉，溫度會明顯升高。

2.2 常見部件故障及原因分析

2.2.1 進氣閥

在壓縮機開始工作后，進氣閥內進氣止回閥處于開啟狀態(tài)，以利于空氣順利進入壓縮室。當空氣壓縮機停機時，進氣止回閥迅速關閉閥口，以防止油氣桶回流過來的含油氣體排入大氣。當外觀檢查發(fā)現空氣濾清器外部有油污時，可以判斷出由于進氣閥內進氣止回閥閥口關閉不嚴，油氣室內的含油氣體通過進氣止回閥回流所致。當外觀檢查發(fā)現進氣閥閥體油污較多時，應為進氣閥閥座與底座密封不嚴所致[3]。

2.2.2 油細分離器

油細分離器主要用于細分油氣桶里的含油壓縮空氣。油細分離器濾芯由多層玻璃纖維濾材制造而成，幾乎可以將壓縮空氣中的霧狀油氣完全濾去，其中油顆粒大小可控制在0.1μm以下，排氣含油量則可低于0.0005%。油細分離器與底座用密封膠圈密封。受時間、機組長時間振動等因素影響，密封膠圈老化破裂，就會導致油細分離器與底座密封不嚴而漏油。另外，油細分離器外殼開裂也會導致漏油，但這種情況較少發(fā)生。

2.2.3 油過濾器

油過濾器是一種紙質過濾器，用于除去油中的雜質，如金屬微粒、油的裂化物等，保護軸承及轉子。油過濾器漏油大多數是由膠圈與底座密封不嚴所致[4]。

2.2.4 油封

油封是聯軸器與壓縮機機體密封連接的關鍵部件，主要作用是密封油氣桶內的潤滑油，防止機組運行時潤滑油從聯軸節(jié)處甩出。油封表面為聚四氟乙烯，因機組長時間運行，以及季節(jié)變化，油封上的聚四氟乙烯密封唇發(fā)生磨損變形，導致密封不嚴發(fā)生潤滑油甩出現象。當油封密封不嚴時，如果空氣壓縮機運行，冷卻風扇會產生負壓，潤滑油就會從油封滲漏處被吸出，吹向冷卻器，或從冷卻器下部觀察窗向外滲漏。

2.2.5 油冷卻器

冷卻器為板翅式散熱器，冷卻散熱片由鋁質散熱片焊接而成，因裸露在外部，受異物碰撞時，焊縫很容易開裂漏油。在空氣壓縮機工作時，如果散熱片開裂漏油，滲漏的潤滑油在冷卻風扇風力作用下，吹向機車頂部及機械間周圍，可能導致火災隱患[5]。

2.3 故障預防和處理

針對螺桿式空氣壓縮機滲油、漏油問題，采取以下預防和處理措施。

（1）進氣閥漏油直接更換進氣閥密封圈，然后解體進氣閥，檢查進氣閥內進氣止回閥和復原彈簧質量狀態(tài)，更換失效的閥口或復原彈簧。

（2）針對油細分離器和油過濾器漏油情況，先檢查外觀，看外殼是否有裂紋。有裂紋的更換；沒有裂紋的檢查底座密封處是否漏油。漏油嚴重的直接更換；不嚴重的用專用皮帶扳手緊固。

（3）因油封漏油檢修工作量較大，并且檢修停放時間較長，一般需要扣車處理。處理時，徹底更換油封，與油封連接的兩側法蘭應用專用密封膠密封，密封膠冷卻需24h以上，以達到最好的密封效果。

（4）加強對油散熱器的日常檢查，遇到有裂紋的及時焊修。日常檢修時，因油冷卻器裸露在外面，油冷卻器很容易受到外力碰撞，導致油散熱器被撞裂，建議廠家在散熱器外部加裝防護網，以免人為損壞。

（5）將進氣閥、油細分離器、油過濾器、油封、油冷卻器等部位的檢查納入小修、輔修和“五項專檢”范圍，同時機車乘務員應加強日常走廊巡視檢查，將漏油處及時記錄在行車日志上，并在退勤后及時提報維修需求[6]。

3 非正常停機故障原因分析及預防措施

3.1 原因分析

在實際運用中，螺桿式空氣壓縮機停機現象時有發(fā)生。分析現場故障發(fā)現，空氣壓縮機非正常停機主要由以下4方面原因所致。

（1）油冷卻器臟。油冷卻器太臟，會造成冷卻空氣受阻，油冷卻器散熱效果下降，導致油溫升高，引起溫控閥斷開動作而切斷電源停機。

（2）環(huán)境溫度高。車體兩側百葉窗沒有打開，或者灰塵太多、堵塞濾網，造成空氣壓縮機周圍熱空氣不能及時排向外部，使機械間空氣溫度升高，機體溫度跟著升高。尤其在夏天，更容易導致油溫高，引起溫控閥斷開動作而停機。

（3）螺桿式空氣壓縮機油位過低或缺油。螺桿式空氣壓縮機油位過低或缺油，會導致油氣室內油壓過低，觸發(fā)油壓力繼電器斷開動作而造成停機。

（4）油過濾器堵塞嚴重。油過濾器濾芯堵塞嚴重，會導致潤滑油主回路受阻，進而導致螺桿供油不足，造成油氣桶內油壓過低，最終引發(fā)壓力開關斷開動作而停機[7]。

3.2 預防和處理

在運行中，空氣壓縮機停機會導致供風不足，制動機失效，受電弓升不起等嚴重的安全隱患或事故。為了減少空氣壓縮機非正常停機故障，考慮從以下3方面預防和處理。

（1）防止空氣壓縮機周圍環(huán)境溫度過高。定期對機車兩側車體百葉窗除塵，定期清洗濾網，檢查百葉窗是否動作靈活，吹掃空氣壓縮機散熱器表面灰塵，防止因百葉窗通風不暢、空氣壓縮機散熱不良，導致空氣壓縮機溫度過高，從而引起溫控閥動作，斷開空氣壓縮機電機電源，最終造成停機。

（2）防止空氣壓縮機缺油或油位過低。加強電力機車“五項專檢”的檢查力度，將螺桿式空氣壓縮機油位納入必檢項目，防止因螺桿式空氣壓縮機缺油或油位過低，造成空氣壓縮機壓力開關動作，斷開空氣壓縮機電機電源，從而造成停機。

4 螺桿式空氣壓縮機的維護措施

4.1 對螺桿式空氣壓縮機進行設備點檢

如果想要使得螺桿空氣壓縮機保養(yǎng)得當，則應仔細檢查空氣壓縮機上的設備是否正常，設備維修是螺桿空氣壓縮機維修的有效措施之一。根據不同螺桿式空氣壓縮機和不同的實際情況，設計不同的設備檢驗標準，根據空氣壓縮機技術方面以及設備的相關特點，使用專業(yè)的檢驗工具對相關的設備進行定期的檢驗，將數量和工藝進行分類，并建立相應的分類檢驗制度。當前的螺桿式空氣壓縮機都是由空氣壓縮機檢驗員或專業(yè)檢驗員進行檢驗的，因此，檢驗員應定期對空氣壓縮機進行嚴格的檢查，并建立嚴格的檢查標準，解決技術方面的問題，對空氣壓縮機進行多級維護。所以，在螺桿空氣壓縮機維修的過程中，專業(yè)點檢空氣壓縮機是非常有效的措施之一[8-9]。

4.2 對螺桿式空氣壓縮機進行隱患排查

在螺桿空氣壓縮機的維修過程中，為了保證人員的安全以及螺桿空氣壓縮機的實際運行順利，在沒有出現故障的情況下，應該仔細檢查一下螺桿空氣壓縮機是否存在安全隱患，是否有螺桿空氣壓縮機故障造成的安全風險和經濟風險。因此，如果螺桿式空氣壓縮機想要得到良好的保養(yǎng)，公司應定期組織專業(yè)人員對螺桿式空氣壓縮機進行隱患排查，使用專業(yè)的儀器和技術分析并調查潛在的危害，并進行徹底整改。這是消除螺桿式空氣壓縮機安全隱患的重要措施之一。

4.3 加強對螺桿式空氣壓縮機進行維護的重視程度

除了研究螺桿式空氣壓縮機的隱患外，還要注意螺桿式空氣壓縮機的保養(yǎng)。公司空氣壓縮機運行過程中不注意維護工作，甚至不定期對螺桿式空氣壓縮機進行清潔保養(yǎng)，在一定程度上會導致螺桿空氣壓縮機的使用壽命短，螺桿式空氣壓縮機運行的安全風險將會越來越大，施工人員的安全得不到保障。因此，相關部門應建立相應的管理制度，對螺桿式空氣壓縮機的有效運行進行有效的監(jiān)督和監(jiān)控。如若沒有定期對空氣壓縮機進行保養(yǎng)的，將根據實際情況給予相關部門一定的處罰，在這樣一個嚴格的維護制度下，螺桿式空氣壓縮機的維護工作就會得到正確的落實。因此，如果想要對螺桿式空氣壓縮機進行更好的保養(yǎng)，在使用過程中提高對機組維護方面的重視也是一種非常有效的措施。

5 結語

總之，螺桿式空氣壓縮機以其優(yōu)越的性能和較低的管理成本在實際生產中得到了廣泛的應用，包括日常故障和處理策略也引起了人們的關注。對于螺桿式空氣壓縮機來說，其油氣分離系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、氣流控制系統(tǒng)和回油系統(tǒng)都是非常重要的，只有保證壓縮機各子系統(tǒng)的正常運行才能提高整臺壓縮機的完好率，保障公司生產運行。