分析離心式空壓機(jī)故障原因及處理

（新疆天智辰業(yè)化工有限公司，石河子市，832000） 李嚴(yán)俊

1 引言

空氣壓縮機(jī)主要是把常壓下的空氣進(jìn)行壓縮，產(chǎn)生具有一定壓力值的氣壓，以供動(dòng)力或其他使用。離心式空氣壓縮機(jī)則是其中的一種典型應(yīng)用方式，它設(shè)計(jì)精密，在輸出端氣壓穩(wěn)定時(shí)，可以保持整個(gè)設(shè)備工作穩(wěn)定可靠?？傮w來講，離心式空氣壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，能夠長時(shí)間保持運(yùn)轉(zhuǎn)，而部件出現(xiàn)磨損情況并不嚴(yán)重，經(jīng)過離心空壓機(jī)的高壓氣體中沒有潤滑油污染，提供高質(zhì)量的氣體。離心式空壓機(jī)的效率較高，應(yīng)用時(shí)更加節(jié)能，在我國的冶金、礦山以及化工等工業(yè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。

2 離心式空壓機(jī)工作原理

離心式空氣壓縮機(jī)原理與電機(jī)相似，主要由轉(zhuǎn)子與定子組成，轉(zhuǎn)子主要是轉(zhuǎn)軸、軒輪、平衡盤與推力盤等，定子主要有氣缸、軸承等。在轉(zhuǎn)子與定子間設(shè)有密封元件。電動(dòng)機(jī)會(huì)帶動(dòng)空氣壓縮機(jī)的主軸葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心作用下，氣體將甩到擴(kuò)壓器中，通過葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，氣體則會(huì)不斷地甩出去，保持空壓機(jī)中的氣體不斷流動(dòng)。氣體由于離心的作用而壓力不斷增大，以較大的速度離開葉輪，動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，進(jìn)一步增大了氣體的壓力，目前還有多個(gè)葉輪串聯(lián)的方式達(dá)到需求的壓力要求。[1]

3 離心式空壓機(jī)故障類型以及解決對(duì)策

3.1 空壓機(jī)油壓突然下降

離心空壓機(jī)并非單獨(dú)存在，而是與其他的子系統(tǒng)相互連接而成，經(jīng)過多種潤滑系統(tǒng)連接，很容易發(fā)生油泵故障，油泵故障發(fā)生時(shí)，就會(huì)造成了油壓的下降。在進(jìn)行維護(hù)時(shí)，要及時(shí)對(duì)油泵進(jìn)行全面檢查，查找原因。其中最主要的問題有可能是因?yàn)槟撤N原因?qū)е碌挠凸芷屏言斐傻模枰皶r(shí)進(jìn)行更換。[2]

3.2 空壓機(jī)壓力與流量低于額定數(shù)值

離心式空壓機(jī)的主要性能指標(biāo)就是輸出壓力與流量。當(dāng)發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)的生產(chǎn)能力不足時(shí)，首先對(duì)通道阻塞進(jìn)行考慮。過濾網(wǎng)阻塞問題造成吸入負(fù)壓過大。過濾網(wǎng)阻塞一般是由于吸入的粉塵數(shù)量過多、濾網(wǎng)運(yùn)行不正常、氣溫原因?qū)е聻V網(wǎng)產(chǎn)生油膜等，這些都會(huì)造成空氣通過濾網(wǎng)的流量降低。除了濾網(wǎng)阻塞外，還有可能是離心空壓機(jī)的級(jí)間發(fā)生竄氣問題，導(dǎo)致最后的輸出壓力過低。級(jí)間竄氣主要是由于密封間隙過大。另外換熱不良也有可能會(huì)影響到空壓機(jī)的壓力與流量。

3.3 滑動(dòng)軸承故障

由于離心空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速快，作用力大，對(duì)軸承的壓力非常大。軸承的質(zhì)量一般由制造工藝，同時(shí)與安裝裝配過程與使用也有著重要的關(guān)系。軸承能否正常工作，決定著系統(tǒng)的潤滑效果。[3]徑向軸承的故障主要有潤滑油量不足，導(dǎo)致軸瓦熔化，潤滑油不清潔時(shí)，有可能會(huì)混入沙粒、雜質(zhì)，破壞油膜，使軸承室內(nèi)的溫度升高。在運(yùn)行過程中，由于振動(dòng)或其他的外力造成軸承外殼變形，使軸瓦沿軸方向不均勻接觸，造成巴氏合金部分磨損與發(fā)熱。推力軸承故障主要是指軸向推力增大，推力瓦塊上的巴氏合金熔化，潤滑油系統(tǒng)缺陷、安裝質(zhì)量不良等都有可能會(huì)導(dǎo)致推力軸承瓦塊與推力面間隙發(fā)生一定的變化，以及外殼變形等。[4]

3.4 系統(tǒng)振動(dòng)故障

離心空壓機(jī)振動(dòng)故障產(chǎn)生的原因較多，造成的危害非常大，作為精密型設(shè)備，即使產(chǎn)生輕微振動(dòng)，也會(huì)對(duì)設(shè)備造成磨損方面的嚴(yán)重?fù)p壞。振動(dòng)一般發(fā)生的幅度非常小，在不斷進(jìn)行誘發(fā)或加幅的情況下，振動(dòng)毛了離心空壓機(jī)的機(jī)械材料疲勞，造成部件過早損壞，而且加劇了轉(zhuǎn)子與定子間的磨損問題，最終有可能會(huì)造成各個(gè)連接件的接頭脫落，基礎(chǔ)松動(dòng)，甚至導(dǎo)致無法正常工作，引起人身事故。

在離心空壓機(jī)的轉(zhuǎn)子生產(chǎn)過程中，要進(jìn)行一定的靜平衡與動(dòng)平衡測(cè)試，如果動(dòng)平衡中檢測(cè)不到位，或在運(yùn)輸過程中造成磕碰變形等，會(huì)引起葉輪旋轉(zhuǎn)不平衡問題，葉輪旋轉(zhuǎn)不平衡，就會(huì)造成系統(tǒng)不以幾何中心為中心旋轉(zhuǎn)，最終導(dǎo)致受力不均。在安裝調(diào)試過程中，因?yàn)榘惭b不良、裝配問題導(dǎo)致的振動(dòng)問題也會(huì)存在?？諌簷C(jī)的基礎(chǔ)與地腳螺釘連接不充分，緊固不到位將會(huì)造成在長時(shí)間的運(yùn)行后發(fā)生松動(dòng)問題。[5]共振問題同樣也需要引起注意，當(dāng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)頻率與空壓機(jī)的系統(tǒng)固有頻率相同時(shí)，將會(huì)發(fā)共振的現(xiàn)象，造成強(qiáng)烈的振動(dòng)，最終使轉(zhuǎn)子遭到損害。另外軸承間隙過大、熱膨脹、機(jī)組沒找正等也有可能會(huì)引起系統(tǒng)的振動(dòng)現(xiàn)象，軸承油膜振蕩是由于高速運(yùn)轉(zhuǎn)下油膜問題導(dǎo)致軸運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，加速了軸瓦嚴(yán)重磨損。

3.5 氣體冷卻器出口位置溫度異常

氣體冷卻器出口位置溫度過高或過低都會(huì)引起一定的故障。溫度異常多是由于冷卻管、流速與管間配合出現(xiàn)了一定的問題。管板與管間的冷卻管破裂或配合松動(dòng)，造成氣體冷卻器出口溫度超過一定的范圍。冷卻管表面產(chǎn)生污垢也會(huì)降低傳熱效果，可以使用脹管器把松動(dòng)的管子脹緊，或?qū)鋮s器內(nèi)芯進(jìn)行清洗。氣體溫度超標(biāo)也有可能是冷卻水量缺乏，造成出口位置溫度上升，所以要對(duì)水量及時(shí)進(jìn)行檢查，控制水的流速在2m/s以內(nèi)。值得注意的是潤滑油變質(zhì)也有可能會(huì)導(dǎo)致這一故障的產(chǎn)生，所以需要及時(shí)進(jìn)行潤滑油的更換。[6]

4 離心空壓機(jī)安裝與調(diào)整需要注意的問題

經(jīng)過對(duì)離心式空壓機(jī)多種故障原因進(jìn)行分析，初步判斷，除了一些設(shè)備的部件在生產(chǎn)時(shí)存在質(zhì)量缺陷外，多是由于安裝與調(diào)試、調(diào)整過程中沒有做到位，導(dǎo)致設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行后容易出現(xiàn)各類故障。離心空壓機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定除了產(chǎn)品部件的質(zhì)量保證外，不完安裝裝配時(shí)做到規(guī)范、嚴(yán)格。對(duì)于離心式空壓機(jī)的基礎(chǔ)安裝問題，在堅(jiān)固過程中力矩不達(dá)標(biāo)很可能會(huì)造成振動(dòng)隱患，細(xì)小的振動(dòng)帶動(dòng)整個(gè)設(shè)備發(fā)生大幅度的振動(dòng)，造成離心式空壓機(jī)受到致命損害。在進(jìn)行裝配過程中，要對(duì)軸承間隙進(jìn)行嚴(yán)格檢查，避免因?yàn)檠b配產(chǎn)生過大間隙，或因?yàn)闈櫥筒怀浞謱?dǎo)致間隙不斷擴(kuò)大。[7]最后在調(diào)整過程中要做好設(shè)備的散熱問題，離心式空壓機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，將會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，不及時(shí)散發(fā)出去，將會(huì)對(duì)部件造成機(jī)械損傷。在后期的調(diào)整、維護(hù)與維修過程中，要做好潤滑工作，對(duì)于高速運(yùn)輸?shù)碾x心空壓機(jī)，軸承與相關(guān)的部件相互磨損，需要充分的潤滑才避免對(duì)基體造成過多的損傷。

5 結(jié)束語

針對(duì)目前離心式空壓機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的故障，需要及時(shí)做好處理，才能確定空壓機(jī)工作穩(wěn)定正?？煽?。在采購設(shè)備時(shí)選擇參數(shù)符合要求的設(shè)備，在進(jìn)行安裝時(shí)，要堅(jiān)固基礎(chǔ)安裝到位，對(duì)空壓機(jī)的日常維護(hù)通過制度的形式進(jìn)行約束，定期對(duì)濾網(wǎng)進(jìn)行清理工作，定期檢查，避免過多雜質(zhì)進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部。通過制度約束與維護(hù)質(zhì)量確保離心式空壓機(jī)設(shè)備工作穩(wěn)定可靠。離心式空壓機(jī)將應(yīng)用于更多的領(lǐng)域，極大地提高了工作效率，提供可靠的氣壓。

[1]歐陽暉.淺談離心式空壓機(jī)故障原因及處理方法[J].南昌高專學(xué)報(bào),2011,03:167-168.

[2]曹慶良.淺析B套離心式空壓機(jī)打氣量不足的原因及處理[J].河南化工,2012,Z3:46-48.

[3]張吉良,牛振華.離心式空壓機(jī)在國華臺(tái)山發(fā)電廠B廠的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2012,26:46-48.

[4]叢樹圣,孟兆明.淺談離心式空壓機(jī)故障原因及處理方法[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2012,09:275.

[5]馬青松,李文偉.離心式空壓機(jī)振動(dòng)故障的分析與處理[J].冶金動(dòng)力,2013,11:41-42+44.

[6]張建平.基于PLC的華能上安電廠空壓機(jī)改造方法的研究[D].華北電力大學(xué),2012.

[7]馬國印.DA410-61型離心壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)與分析[D].鄭州大學(xué),2011.