螺杆式空气压缩机运行常见故障探析及处理

于世勇

（1.中煤科工集团沈阳研究院有限公司，辽宁 抚顺 113000；2.煤矿安全技术国家重点实验室，辽宁 抚顺 113122）

研究发现，螺旋式空气压缩机之所以适应性超强，是因为其属于高速回转容积式，工作原理相对简单，在缩小工作容积的同时，尽可能实现压缩气体操作。该空气压缩机构成复杂，兼具传统压缩机优势，不仅运行平稳，而且整体质地较轻，运行效率相对理想。尽管空气压缩机优势突出，但在实际应用期间，不当的操作会诱发设备故障，不仅会缩短设备寿命，还会降低运行的效率。因此，相关的故障研究十分必要。

1 空气压缩机工作原理

要想发挥空气压缩机的理想作用，将其故障率降低，就要明确工作原理，在此基础上，对故障一一分析和妥善解决。空气压缩机运作中，核心环节较多，会涉及吸气、密封等，过程相对复杂。空气压缩机原理简单，运行主要是借助进气过滤器，在进气过滤器的辅助下，完成周围空气吸入。在此前提下，空气会进入主机。与此同时，阴阳转子不断工作，产生啮合运动的同时，会促使主机容积改变，持续让腔内喷油，同时，有效冷却螺杆，合理进行润滑处理，在完成受热后，会看到物质沉淀，油气混合物最终形成。这是空气压缩机的原理，也是主要特征，待其升温升压以后，会有明显反应出现，会经过排气单向阀，不断涌进油气分离器，在分离器的作用下，可以完成和压缩空气分离操作，并通过冷却处理后，将生成物返回至主机，由此循环往复。在油气分离器内部，当需要开启压力阀时，需要满足空气最低压的条件，而在高温压缩空气源源不断涌进后，会自动启动冷却器，在此基础上进行冷却处理，这是获得压缩空气的合理途径，应用效果十分显著。

2 常见故障与处理策略

2.1 主机排气温度偏高

结合现实可知，如果机房温度合理，经测量处于容许范围，同时，满足油位正常需求，此时，可以排除测温元件故障，有效方法是用另一测温仪器校对。排除了测温元件故障后，可以检查进出口温度，计算两者的温度差（油冷却器的），如果数值在5～8℃，意味着该元件无故障。若温度差超出范围，就可以马上验证是否流量充足，同时，检查油路是否堵塞。研究发现，空气压缩机的机型比较通用，在使用时，要将有机油流量调大，通常要达到最大，同时，综合分析温控阀的状态。科学方法是将阀芯取下后，采取封闭处理，将温控阀的一端完全封死，迫使机油经冷却器。经过上述操作后，若故障依旧存在，主机排气温度并没有降低，就要考虑油路被异物堵塞。若温度差未超范围，可能只是存在散热不良。针对这样的情况，要检查水冷机，检查的重点要围绕进

水量是否充足进行，同时，观测进水的水温，排除冷却器有水垢的可能。另外，还需排查风冷、掌握实际风量、了解散热器是否干净等，排除掉风扇的故障。若设备温度居高不下，则要考虑油质老化情况，检查是否有轴承问题等。在现实应用中，断油阀同样是检查重点，若断油阀有故障发生，最直接的表现是开机时跳闸，并且也会伴随温度升高。

2.2 喷油量不足、油路堵塞

2.2.1 原因分析

空气压缩机应用中，如果出现油路堵塞以及明显喷油量不足问题，需要考虑油品积炭。在积炭的影响下，这种故障可能性会变大，油路元件会被损坏，与此同时，降低换热效果，需要高度警惕。

2.2.2 处理策略

针对此类问题，有效措施是系统保养，在养护阶段，合理使用润滑油，保证油路系统功能完善，必要时，也可以更换油分元件等重要配件。特别是水冷机型，在实际应用中，要选择水垢清洗剂完成对核心水路系统的浸泡，借助这种方式，确保油路畅通。在清洗油路的阶段，为了强化效果，需使用积炭清洗剂。经处理后，可以看到运行温度大跨度下降，运行效率提升较快。

2.3 阴阳转子和缸体抱死

除了上述故障外，阴阳转子和缸体抱死同样常见，在抱死的情况下，极易将线路烧毁。通过解体压缩机发现，接近主机的排气端，常因润滑度不达标，直接让阴阳转子接触缸体，这会增加摩擦，在摩擦受热作用下，促使温度升高，严重后果就是烧损抱死。空气压缩机使用中，若供油不畅通，需要引起警惕，细致检查排气逆止阀。结合以往经验来看，一般会因弹簧震断诱发故障，导致反气情况，从而顶住进油口。在实践中，针对类似故障，要打磨处理烧损部位，必要时，可以更换主机轴承。在处理过程中，为了强化处理效果，应对电磁阀安装部位适当、积极调整，通常其位置在减荷阀上方，通过位置改变，避免主机发生振动，从源头保留电磁阀功能。实践证明，通过增加冷却器容量，可以改善上述问题，只需将容量增加30%，主机运行温度便会下降。现实应用中，通过改变电脑控制板，可以提升压缩性能，与此同时，还可以应用PLC控制器，实现设备升级改造，满足环保、节能需求。

2.4 压缩机不加载

实际应用中，压缩机不加载特征明显，集中体现在：（1）气管路压力高。具体是指已经远超额定负荷压力，基于这样的情况，压力调节器断开概率将提高。（2）最小压力阀作用弱化，核心功能丧失，即使处于加载状态，也不会有动作发生，在冷却器内部由于条件改变（特指温度升高），会增加压缩空气进入难度。

针对以上故障，需要找出故障源头，在此基础上有效规避。在应用中，如果最小压力阀失效，则要引起重视，需将其拆下，综合分析故障原因，细致全面检查系统，如果设备受损严重，为了安全生产，要按照科学方法更换。除此之外，若分离器和卸载阀连接受损，出现了控制管理弱化问题，就会发生泄漏故障，为了避免泄漏，需要对管路检查，同时，检验连接部位，一旦确定泄漏后，要结合现有技术，立即采取修补措施。

2.5 排气压力不高

排气压力不高，可能是由多种因素造成，在故障诊断阶段，需要掌握核心技术，对故障类型进行区分，明确故障特征和表现，只有这样，才能压缩故障排除时间，提高故障处理效率。要想将排气压力不高问题从源头解决，需要检验手动阀状态，特别是分离前与分离后的状态，同时对压力表漏气情况细致分析。若确定漏气，需要加以重视，应更换手动阀，及时排除泄漏故障。另外，对进气阀检查，确保其全部开启状态。若出现异常，应及时调整，更换新配件，保证设备运行安全。

2.6 耗油量偏高

针对耗油量过高问题，直接方法是检查相关设备含油量，如果含油量确实偏高，第一反应是检查漏点。对机组内部的泄漏点都要系统检查一次，如果存在泄漏，要按技术标准，及时进行排除处理。除此之外，检查压缩机油位，油位需要保持理想高度，不宜过高。若油位偏高，要通过合理途径，使其油位下降。此外，为了确保检查全面性，一次性将故障消除，对最小压力阀的开启参数也要进行检查，550～650kPa，都是比较理想的。若压力不在最佳范围，就要实施故障排除手段。若压力正常情况下，存在运行异常，多数要更换阀门。在此前提下，对回油管的堵塞情况完成评估，进行细致检查，若真的有堵塞存在，清洗或者是更换油管的操作则不能避免。检查油气分离器内芯时，需要细致全面，如果发生破损问题，直接解决措施就是要对油分离器更换。

3 结语

综上所述，在科技的影响下，螺杆式空气压缩机实现了多种性能升级，应用功能相对完善，这是因为其性能优越，且管理费用适中，所以应用广泛。随着空气压缩机普及度提高，日常运行故障与处理关注度居高不下，得到社会的关注。对于空气压缩机而言，其系统构成复杂，包含分离系统、冷却系统等多个子系统，只有保持运行状态舒适且平稳，才能够实现压缩机预期工作效果，发挥空气压缩机价值，而这一切都要依靠压缩机故障处理技术的应用。