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螺杆空压机的保养与故障排除

   通用机械设备空气压缩机被广泛应用于工业生产的各个领域中,如作为动力源为气动阀供气、给医药、食品发酵提供所需的纯净压缩空气等。按结构不同可分为螺杆式、离心式、活塞式、滑片式等。

  其中,螺杆式空气压缩机是一种高速回转的容积式压缩机,通过工作容积缩小进行气体压缩,除了两个高速回转的螺杆转子外,没有其它运动部件,具有回转式压缩机如离心式压缩机和往复式压缩机如活塞式压缩机不具备的优点。比如体积小、质量轻、运转平稳、易损件少、效率高、单级压比大、能量无极调节等,因而近些年得到迅速发展,在很多领域替代了活塞式压缩机。
 螺杆空压机的保养与故障排除
 
  一、螺杆式空压机的结构与原理
  螺杆式空气压缩机的主要构成部件包括螺杆主机(机头)、空气过滤器、吸气调节阀、电磁阀、单向阀、油缸、油气分离器、压力阀、空气冷却器、温控阀、油过滤器、油冷却器、断油阀等。
  从运行原理看,螺杆空压机工作分为吸气、压缩、排气3个主要过程,以及压缩介质密封及输送这样的辅助过程。首先进气阀打开,空压机通过进气过滤器吸入周围的空气,使之进入压缩主机内,阴阳转子通过啮合运动来改变主机内的容积,同时腔内不断喷润滑油对螺杆进行润滑和冷却,由此产生了受热后的被压缩油气混合物。升温升压后的油气混合物通过排气单向阀进入油气分离器,主机腔内大多数的油在油气分离器内与压缩空气进行分离,然后经冷却后回到主机循环利用。当油气分离器内空气达到所需最低压力时,最小压力阀开启,高温的压缩空气进入冷却器冷却后,即得到我们所需的压缩空气,经过后处理设备的再次处理后,进入公共管网或用户的用气设备。
 
  二、螺杆空压机的保养
  任何机械设备都离不开维修保养,即便长期停用的机器,若要保持其处于完好状态,也离不开维护,空压机也不例外。不过,维修和保养其实有一定的区别。维修主要针对设备出现故障时,排除故障所做的工作;而保养一般是指机器可以正常运行,为了预防故障出现,同时提高设备运行效率,而做的故障预防工作。不过,有时两者所做工作可能会重叠,比如某台机器排气温度高是因为润滑油黏度较大,而导致润滑油冷却效果不佳的原因是空气中杂质太多。这时,更换空滤芯既是做保养,也是排除高温故障的维修工作。
  那么,让我们来看看螺杆空压机常见保养工作有哪些:
  1.空气滤芯的保养及更换
  可以说,压缩空气系统中除油之外,绝大多数杂质是从空气滤芯中进入的。所以,空气滤芯这样的“咽喉”是保证空压机正常运行以及压缩空气品质的关键,定期必须进行保养。空气过滤器的作用就是滤除掉空气中的灰尘、杂质,过滤后的干净空气进入螺杆吸气齿槽容积腔中随阴阳转子的转动被压缩。一般情况下,1500-2000小时要更换一次滤芯,如果空气环境比较脏,则需缩短更换间隔时间。
  在诸如水泥厂、加工车间、铸造车间附近等空气环境十分恶劣的工况中,要用重载空滤芯。虽然价格比普通滤芯稍高,但是重载空滤并不会给用户增加太多的投入成本,反而通过减少环境对空压机系统的影响,从而大大降低了客户的维护保养成本和其它备件投入费用,同时,也保证了用户的用气质量,进而保证了生产的效率。重载空滤一般是在普通空滤的基础上,增加了离心分离的结构设计,使得进入空滤芯的空气经过预分离,去除较大颗粒灰尘。另外,生产厂家通过改进滤纸的结构,大大增加了其容灰量,褶皱层也要经过特殊设计,防止滤纸粘结破损。
  2.润滑油的保养及更换
  对于最为常用的喷油螺杆空气压缩机,润滑油的主要作用有三个:润滑、冷却、密封。油的好坏对喷油螺杆空压机机的性能具有决定性的影响,良好的油品具有抗氧化稳定性好、分离迅速、清泡性佳、高粘度、防腐性能好,因此,建议使用原厂的专用螺杆机油。即便用替代油品,也一定要选用有质量保证的油。切忌图便宜使用劣质的油甚至使用二手油或其它设备的油。有案例显示用户因选用了劣质润滑油造成压缩空气产生异味,起因是润滑油变质,导致机头磨损,轴承损坏,最终压缩空气产生异味,机器高温跳机。不得已将机头返厂大修,彻底清洗油路,造成巨额维修费用。
  润滑油更换周期并非固定不变,要根据润滑油的构成来定,对于矿物润滑油,推荐2000-3000小时,最好2000小时化验一次;半合成润滑油推荐4000-6000小时,4000小时化验一次;全和成润滑油最多推荐6000-8000小时,4000和6000小时化验一次。目前,因半合成润滑油性价比较高,因此其在国产空压机上使用较为广泛。另外,要视螺杆空压机的使用工况而定,比如要看空气中的粉尘、杂质是不是多,空气中有没有含腐蚀性气体,空气中水汽大不大,机房环境温度高不高等等。如果有以上情况,润滑油的换油周期就要相应缩短。用户可以在多次化验润滑油的基础上,优化出最佳的换油周期,既可以节省成本,又可以提高设备的运行效率。
  3.油过滤器的保养及更换
  对于油过滤器,新机运行300-500小时后应更换油滤滤芯。第二次推荐在使用2000小时后更换,以后建议每1500-2000小时更换一次新滤芯。如果遇到换润滑油,最好同时更换油滤芯,在环境恶劣时使用应缩短更换周期。严禁超期限使用油滤芯,否则由于滤芯堵塞严重,压差超过旁通阀承受界限,旁通阀自动打开,大量脏物、杂质颗粒会随润滑油直接进入主机内,进而对转子造成磨损、设备高温,降低设备寿命和性能,不仅会大大增加维护保养成本,还会影响用气质量和生产效率,严重时还可能导致瑕疵、劣品率提升,严重时还会引起停产损失。
  4.油气分离器的维护更换
  油气分离器是将主机腔内参与压缩过程的润滑油与压缩空气分离的重要部件,也是决定空压机压缩空气品质的关键部件。喷油螺杆空气压缩机中,从主机腔内排出来的油气混合物夹带着大大小小的油滴。大油滴通过油气分离罐时易分离,而小油滴则必须通过油气分离滤芯的微米级玻纤滤料层进行过滤。那些很小的油微粒经过滤材的扩散作用,被滤材拦截以及在惯性碰撞凝聚等机理下,让压缩空气中的悬浮油微粒凝聚成大油滴,在重力作用下油集聚在油分芯底部,通过底部凹处回油管返回润滑油系统进行下一次工作循环,从而使得到较为理想的压缩空气。由于未能全部被空气滤芯阻拦的灰尘杂质、润滑油凝结物等经过油分芯时会被滞留在过滤层中,周而复始,越积越多,这就导致油分芯压差(阻力)会不断增大。一般当油气分离器分离前和分离后的压力差超过0.12MPa就必须更换滤芯,否则会造成电机过载,油气分离器破损跑油。超期服役不但省不了钱,反而会因电流变大,浪费昂贵的电费。
  正常运行状态下,油气分离器的寿命在3500-4000小时左右,但是当空气湿度比较大,特别是在阴雨天,当排气温度低于空气的压力露点或停机冷却时,会有更多的冷凝水析出。因此,在环境湿度较大的情况下,应缩短冷凝水排放间隔时间。
 
  三、螺杆式空压机的常见故障及应对措施
  1.机组排气温度高
  (1)温度传感器失灵。应对措施:建议更换;
  (2)润滑油规格不正确或变质。应对措施:检查油号,更换油品。须将旧油彻底排放干净再注入新油;
  (3)机组润滑油位低。应对措施:应加油至视镜的1/2-2/3处;
  (4)机房温度高。应对措施:加强室内通风;
  (5)油过滤器堵塞。应对措施:拆掉更换;
  (6)冷却器堵塞热交换不良。应对措施:检查清洁冷却器;
  (7)冷却风扇故障。应对措施:排除风扇故障或更换。
  2.空压机排气温度低于正常值
  (1)环境温度太低。应对措施:减少冷却器散热面积;
  (2)空车太久。应对措施:增加空气消耗量;
  (3)温度传感器故障。应对措施:调整或更换;
  (4)温控阀失灵。应对措施:更换;
  (5)油流量太大。应对措施:调小油流量调节阀。
  3.排气含油量大,润滑油添加周期短
  (1)油位太高。应对措施:检查油位并适当排放,油位在视镜的1/2-2/3处即可;
  (2)回油管路堵塞。应对措施:拆卸清洁;
  (3)回油管止回阀损坏。应对措施:更换;
  (4)空压机运行时排气压力太低。应对措施:调整压力开关至设定值;
  (5)油气分离滤芯破损,失效。应对措施:更换;
  (6)压力维持阀弹簧疲劳。应对措施:更换新弹簧。
  4.空压机启动电流大,跳停
  (1)启动空气开关问题。应对措施:检修或更换;
  (2)输入电压太低。应对措施:调整输入电压;
  (3)星-三角转换时间太短。应对措施:重新设置间隔时间;
  (4)主机或主电机故障。应对措施:可拆下皮带或断开与电机的连接,手动盘车数转检查是否是主机抱死或摩擦大;
  (5)进气阀开启太大或卡死。应对措施:应定期检修并更换进气阀维修包;
  (6)接线松动。应对措施:检查有无发热痕迹,重新接线。
 
  结束语
  螺杆空压机是已被广泛应用于各行各业的通用设备,掌握基本的原理及熟知相关的操作规程,对常见故障能够根据现象分析处理,对常规保养能够自主进行,不但对保障生产有极大的促进作用,而且能够提高个人的职业水平。空压机作为一款机械设备,通过学习掌握理论知识只是基础,只有多操作多实践才能真正用好、看护好一台空压机。

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