鋁電解多功能機(jī)組空壓機(jī)故障診斷與預(yù)防

摘要：空氣壓縮機(jī)作為一種用來提高氣體壓力和輸送氣體的機(jī)械設(shè)備，直接決定著生產(chǎn)機(jī)械的壓縮空氣供給。本文對(duì)滑片式空壓機(jī)和螺桿式空壓機(jī)主機(jī)的結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單分析，闡述了生產(chǎn)實(shí)際中兩種空壓機(jī)常見故障的診斷處理及預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：滑片式;螺桿式;空壓機(jī);故障;診斷

0? 引言

空壓機(jī)在現(xiàn)代生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，并且逐步成為工業(yè)機(jī)械的重要組成部分。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我廠電解多功能機(jī)組的故障率中，空壓機(jī)故障占到機(jī)械故障的20%以上。然而由于空壓機(jī)故障引發(fā)的設(shè)備其他功能性故障占比達(dá)到50%以上，因此空壓機(jī)故障的預(yù)防及處理是我們保證多功能機(jī)組正常工作的根本，也是降低設(shè)備故障率的重要手段。本文特對(duì)空壓機(jī)故障的診斷及預(yù)防做一些探討。

1? 結(jié)構(gòu)及工作原理

空壓機(jī)分為速度式和容積式兩大類，目前我廠使用的螺桿式空壓機(jī)和滑片式均為容積式空壓機(jī)。電解各分廠多功能機(jī)組使用的大多為美國(guó)壽力LS16-75型螺桿式空壓機(jī)，我分廠四臺(tái)ECL天車采用意大利瑪泰AL55-H滑片式空壓機(jī)。為正確診斷確認(rèn)空壓機(jī)故障發(fā)生的原因，首先要了解空壓機(jī)結(jié)構(gòu)形式及工作原理。

1.1 螺桿式空壓機(jī)

螺桿式空壓機(jī)主機(jī)主要由機(jī)體、螺旋形轉(zhuǎn)子、軸承等部件構(gòu)成。機(jī)體中，平行地配置著一對(duì)相互嚙合的螺旋形轉(zhuǎn)子。 通常把節(jié)圓外具有凸齒的轉(zhuǎn)子，稱為陽轉(zhuǎn)子;把節(jié)圓內(nèi)具有凹齒的轉(zhuǎn)子，稱為陰轉(zhuǎn)子。與電動(dòng)機(jī)連接的陽轉(zhuǎn)子帶動(dòng)陰轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)進(jìn)氣口吸入空氣，隨轉(zhuǎn)速提高，陰陽轉(zhuǎn)子嚙合面與排氣口間的齒溝間隙漸漸減小，齒溝內(nèi)的氣體逐漸被壓縮，壓力提高，從而完成空氣的壓縮，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)至排氣口時(shí)，（高壓）壓縮空氣排出，在此同時(shí)吸氣過程又在同時(shí)進(jìn)行，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周分別進(jìn)行吸氣—壓縮—排氣過程。

1.2 滑片式空壓機(jī)

滑片式空壓機(jī)主機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋、滑片等部件構(gòu)成。定、轉(zhuǎn)子與端蓋組成了一個(gè)密閉空間，轉(zhuǎn)子以偏心方式放置于定子腔內(nèi)，在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，排列于轉(zhuǎn)子外表面滑槽內(nèi)的滑片受離心力作用被甩出，通過油膜與氣缸內(nèi)壁緊密接觸，形成的一系列體積不同的壓縮腔（每個(gè)滑片構(gòu)成一個(gè)壓縮腔）。由吸氣調(diào)節(jié)器吸入的空氣隨著轉(zhuǎn)子表面的滑片與定子腔之間容積的不斷減少而被壓縮，完成空氣的壓縮過程。

2? 故障診斷

故障診斷是根據(jù)狀態(tài)檢測(cè)所得到的信息，結(jié)合設(shè)備的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)行參數(shù)及其歷史運(yùn)行狀況，對(duì)設(shè)備有可能發(fā)生或已經(jīng)及正在發(fā)生的故障進(jìn)行分析、判斷，以確定故障的性質(zhì)、類別、程度、部位及趨勢(shì)?？諌簷C(jī)的故障診斷應(yīng)從故障類型，故障表現(xiàn)形式等方面進(jìn)行分析、判斷。

2.1 按故障類型診斷

空壓機(jī)故障按其類型分主要可分為：電器元件故障、氣路故障、油路故障、閥體組件故障幾大類。

電器元件故障：主要包括電機(jī)與控制部分故障，電機(jī)燒損、電源缺相、電控部分?jǐn)嗦?、電控?zhí)行元件損壞等。此類故障發(fā)生后通常出現(xiàn)電機(jī)溫度高、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)噪聲大、控制面板異常顯示等現(xiàn)象，生產(chǎn)中出現(xiàn)此類故障應(yīng)從以上幾方面進(jìn)行分析、判定。

氣路故障：氣管密封性不好、風(fēng)冷卻器堵塞泄露、空氣過濾芯破損、儲(chǔ)氣罐排污口泄露等問題是引發(fā)空壓機(jī)氣路故障的主要因素。值得注意的時(shí)滑片式空壓機(jī)無儲(chǔ)氣罐，供氣管路的泄露將導(dǎo)致空壓機(jī)輸出壓力快速降低，使電解作業(yè)母線提升作業(yè)存在安全隱患。因此，日常維護(hù)作業(yè)時(shí)對(duì)空壓機(jī)各管路的檢查應(yīng)仔細(xì)、到位。

油路故障：油管密封性不好、油冷卻器堵塞、油過濾芯堵塞、油分芯損壞、潤(rùn)滑油位過低、回油管堵塞等是空壓機(jī)油路故障的幾種主要形式。對(duì)空壓機(jī)油路檢查的同時(shí)應(yīng)對(duì)更換潤(rùn)滑油、濾芯、油分芯等部件的更換做好記錄，出現(xiàn)故障時(shí)可依據(jù)其使用周期來判定運(yùn)行狀況。

閥體組件故障：此類故障為空壓機(jī)故障中較難診斷的故障，空壓機(jī)附帶功能性閥組較多，包括吸氣閥（進(jìn)氣閥）、溫控閥、（最小）壓力閥、加載閥、卸載閥、排空（壓力釋放）閥等等，同時(shí)此類故障發(fā)生后其表現(xiàn)形式相對(duì)其他故障不夠直觀，因此針對(duì)此類故障判定首先應(yīng)了解各類閥組的主要功能，同時(shí)根據(jù)故障的特點(diǎn)選取其中項(xiàng)進(jìn)行檢查排除。

2.2 按故障表現(xiàn)形式診斷

故障的表現(xiàn)形式是我們?cè)\斷和判定故障的重要依據(jù)之一，空壓機(jī)故障的表現(xiàn)形式是多樣的，主要包括：溫度、噪聲、振動(dòng)、壓力等，不同的表現(xiàn)形式預(yù)示或反應(yīng)出對(duì)應(yīng)的功能性部件即將或已經(jīng)出現(xiàn)問題。

溫度異常：空壓機(jī)溫度異常故障出現(xiàn)有油溫過高、排氣溫度過高、電機(jī)溫度高等幾種情況。針對(duì)各類情況確定其故障類型綜合分析就可以判定故障的原因，如油溫過高，首先應(yīng)確定潤(rùn)滑油更換周期檢查油位及油質(zhì)，其次檢查油冷卻器有無堵塞情況，最后檢查溫控閥功能是否正常，逐步判別后就能找出問題的癥結(jié)。

噪聲異常：空壓機(jī)屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械，其運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生噪聲是正常情況，但如果出現(xiàn)異常噪聲將是故障已經(jīng)或即將出現(xiàn)的征兆。對(duì)于螺桿式空壓機(jī)主機(jī)出現(xiàn)噪聲過大的情況可能是機(jī)體內(nèi)部陰陽轉(zhuǎn)子受損或軸承損壞，滑片式空壓機(jī)主機(jī)出現(xiàn)噪聲大說明機(jī)體內(nèi)部滑片出現(xiàn)折斷或磨損嚴(yán)重的情況。

振動(dòng)異常：空壓機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)過大的情況主要是電機(jī)軸與機(jī)體主軸不對(duì)中（聯(lián)軸器彈性墊損壞）、機(jī)體內(nèi)部軸承損壞、電機(jī)或機(jī)體底座地腳松動(dòng)等情況。對(duì)于滑片式空壓機(jī)如果機(jī)體內(nèi)滑片損傷嚴(yán)重也會(huì)出現(xiàn)劇烈振動(dòng)的情況。出現(xiàn)此類故障時(shí)首先應(yīng)對(duì)外部地腳等檢查確認(rèn)，對(duì)機(jī)體軸承更換時(shí)要注意安裝方式，防止不良裝配引發(fā)的故障。

壓力異常：壓力是空壓機(jī)正常工作與否的最直觀的表現(xiàn)，壓力出現(xiàn)異常表明空壓機(jī)內(nèi)一定存在受損部件，壓力過低不能滿足生產(chǎn)需要，壓力過高損壞空壓機(jī)自身的同時(shí)會(huì)引發(fā)其他氣路閥組的故障。壓力異常故障的診斷除了分析機(jī)體工作狀況的同時(shí)要結(jié)合功能閥組（如最小壓力閥）和檢測(cè)元件（如壓力傳感器）等部件的運(yùn)行情況來綜合分析。

3? 故障的處理與預(yù)防

3.1 故障的處理

在我們生產(chǎn)過程中空壓機(jī)故障的出現(xiàn)往往伴隨著多種表現(xiàn)形式，引起故障的原因也是多種因素并存，故障處理的前提是正確診斷和判定故障。要學(xué)會(huì)真?zhèn)喂收系呐袆e，避免主觀臆斷，僅限于一、兩個(gè)因素就輕易判斷空壓機(jī)故障的原因，而應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)、儀表、運(yùn)行、現(xiàn)場(chǎng)等多方面情況進(jìn)行綜合的判斷。

應(yīng)該建立在獲取與故障有關(guān)信息的基礎(chǔ)上，依據(jù)空壓機(jī)的工作原理、機(jī)構(gòu)、性能等，運(yùn)用科學(xué)的分析方法，按照合理的步驟進(jìn)行綜合分析，找出故障的癥結(jié)，然后對(duì)其進(jìn)行消除。

3.2 故障的預(yù)防

空壓機(jī)故障的預(yù)防主要在于日常維護(hù)保養(yǎng)，在日常維修過程中做好記錄，對(duì)部分影響功能部件更換的記錄，如潤(rùn)滑油、空氣濾芯、油濾芯、油氣分離濾芯等。仔細(xì)檢查空壓機(jī)各供油、回油管路的密封性，供氣、排氣管路的密封性;做好各連接部位螺栓的緊固;對(duì)出現(xiàn)溫度異常、振動(dòng)異常、噪聲變大的情況及時(shí)進(jìn)行分析解決，避免故障擴(kuò)大化。對(duì)常發(fā)生或多次重復(fù)出現(xiàn)的故障部位或零件重點(diǎn)監(jiān)測(cè)并做記錄，必要時(shí)對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)技術(shù)改造。

4? 總結(jié)

設(shè)備故障的消除是我們每一個(gè)設(shè)備維護(hù)人員的職責(zé)。本文對(duì)兩種空壓機(jī)工作原理及構(gòu)造簡(jiǎn)要介紹，分析了常見故障診斷的方法及預(yù)防措施，對(duì)降低電解多功能機(jī)組空壓機(jī)系統(tǒng)故障率，減少設(shè)備運(yùn)行過程中的維修成本，提高企業(yè)的生產(chǎn)效益具有積極的意義。

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作者簡(jiǎn)介：張德青（1977-），男，青海民和人，本科，工程師，研究方向?yàn)閴毫庸すこ獭?/p>