淺析螺桿式空壓機在WK-35電鏟上應(yīng)用及常見故障處理

摘 要：螺桿式空氣壓縮機廣泛應(yīng)用于露天煤礦，針對螺桿式空壓機在WK-35電鏟上應(yīng)用及常見故障問題，文章通過闡述其工作原理淺析其運行中故障出現(xiàn)及日常點檢維護事項，結(jié)合實際應(yīng)用及多年維修經(jīng)驗，分析其常見故障原因及后果，并針對不同原因提出相應(yīng)解決措施。

關(guān)鍵詞：螺桿；WK-35電鏟；故障；解決措施

Analysis of the Application and Common Faults of

Screw Air Compressor on WK-35 Electric Shovel

Wang Liang Xiao Xu Yang Zhijiang

（Guoneng Beidian Shengli Energy Co.，Ltd.，Xilinhot，Inner Mongolia 026000）

Abstract：Screw air compressors are widely used in open-pit coal mines.In response to the application and common faults of screw air compressors on WK-35 electric shovels，this article elaborates on their working principle，analyzes the occurrence of faults during operation and daily inspection and maintenance matters，dissects the common fault causes and consequences，and proposes corresponding solutions for different reasons with the combination of practical application and years of maintenance experience，

Key words： screw;WK-35 electric shovel;fault;solution

噴油螺桿壓縮機是通過陰陽轉(zhuǎn)子嚙合轉(zhuǎn)動壓縮空氣將機械能轉(zhuǎn)化為氣體動能的機械設(shè)備，作為僅次于電能的第二大動力源，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造、礦產(chǎn)、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域。目前，國能北電勝利能源有限公司露天礦區(qū)WK-35電鏟利用螺桿式空氣壓縮機壓縮氣體主要用于電鏟制動系統(tǒng)、自動潤滑系統(tǒng)、梯子等主輔設(shè)備。本文主要介紹螺桿式空壓機基本概念、工作原理以及分析并提出空壓機在煤層環(huán)境下常見故障及相應(yīng)維修處理措施。

1 螺桿式空壓機基本概述

螺桿式空氣壓縮機分為兩類：單螺桿式和雙螺桿式空氣壓縮機，我礦空氣壓縮機類型屬于噴油單極雙螺桿壓縮機，其主機通過帶輪傳動方式運行，空氣壓縮機內(nèi)部的陰陽轉(zhuǎn)子相互配合，實現(xiàn)空氣壓縮。壓縮過程中，通過噴油對高溫空氣進行降溫。隨后，油氣混合物通過精細(xì)和粗略的分離步驟進行分離，分離后的油和氣分別通過前后冷卻器進一步降低溫度。作為容積式壓縮機，容積變化通過壓縮機內(nèi)陰陽轉(zhuǎn)子在機殼內(nèi)相互嚙合實現(xiàn)，螺桿式壓縮機以其簡潔構(gòu)造、簡便維護、高效性能、低噪音、小巧體積和長久耐用等優(yōu)勢，正在不斷拓寬其使用范圍。

在螺桿空氣壓縮機運行過程中，其內(nèi)能回收至關(guān)重要，機體內(nèi)部潤滑油溫度隨著螺桿空氣壓縮機工作時效呈現(xiàn)遞增趨勢，致其排氣溫度高達85℃，內(nèi)能未被充分利用稱之為廢熱，進而被風(fēng)扇和冷卻水帶走排出，對周圍作業(yè)環(huán)境造成影響，導(dǎo)致溫室效應(yīng)。由于空壓機長期處于煤塵較大工作環(huán)境狀態(tài)下，因此產(chǎn)生較多運轉(zhuǎn)故障，故需進行定期點檢維護及保養(yǎng)。

2 材螺桿式空壓機工作原理及系統(tǒng)組成

現(xiàn)以WK-35電鏟所用的英格索蘭螺桿式空氣壓縮機為例，如圖1所示。

UP5-22-14為雙螺桿式，頻率為50Hz、功率為22kW、最大壓力為14MPa。在螺桿空氣壓縮機機體內(nèi)，水平放置一對相互嚙合圓錐型轉(zhuǎn)子，在壓縮機運轉(zhuǎn)時，兩個轉(zhuǎn)子按順逆時針相向旋轉(zhuǎn)，位于節(jié)圓外的凸齒轉(zhuǎn)子稱陽轉(zhuǎn)子，節(jié)圓內(nèi)的凹齒的轉(zhuǎn)子稱陰轉(zhuǎn)子。陰陽轉(zhuǎn)子相互嚙合壓縮機殼同轉(zhuǎn)子空間，進而將氣體壓力增加，螺桿空氣壓縮機主要是由電機、雙螺桿機構(gòu)、油氣桶分離系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、控制氣路等系統(tǒng)構(gòu)成。其工作原理是外部空氣雜質(zhì)通過空濾器去除后經(jīng)進氣蝶閥至轉(zhuǎn)子單元內(nèi)壓縮，并與注入轉(zhuǎn)子單元內(nèi)潤滑油融合形成油氣混合物，后借助擋油板進行首次分離，初次分離后的油氣混合物隨后進入油氣過濾器進行進一步分離。分離后的空氣流經(jīng)最小壓力閥，然后進入空氣冷卻器（又稱后冷卻器）進行冷卻。冷卻后的空氣經(jīng)由汽水分離器向空氣系統(tǒng)予以供應(yīng)，經(jīng)過再次分離，油滴被導(dǎo)向油氣分離器的底部，并通過單向閥和回油管道送回轉(zhuǎn)子區(qū)域，如圖2所示。

3 常見故障及分析處理

3.1 吸風(fēng)口止回閥板密封不良

止回閥屬于單向閥。在空壓機處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，止回閥呈關(guān)閉狀態(tài)且發(fā)揮良好密封作用，能夠避免機體單元內(nèi)的油氣混合物從空氣過濾器噴出。而當(dāng)止回閥板密封不佳且出現(xiàn)斷電或被強制停機的情況時，機體單元內(nèi)部的潤滑油會從空氣過濾器噴出。在日常點檢更換空氣過濾器時，吸風(fēng)口處存有大量油污，見圖 3。這使得空氣壓縮機機體單元內(nèi)部的潤滑油位降低，對潤滑及冷卻效果產(chǎn)生嚴(yán)重影響，致使陰陽轉(zhuǎn)子和油氣分離器的運轉(zhuǎn)性能下降，進而降低了油氣分離效果，使得排氣含油量偏高。解決措施是防止空壓機斷電或者被強制停機；若出現(xiàn)上述情況，應(yīng)及時更換止回閥板，同時更換被潤滑油污染的空氣過濾芯，并對吸風(fēng)口的油污進行擦拭或清洗。

3.2 空壓機不加載，壓力建立不起來

首先，檢測空壓機的空氣濾芯是否暢通，通過將手置于濾芯處感受是否有氣流吸入。若無氣流吸入，可能是濾芯堵塞，解決辦法是更換濾芯。若感覺到大量氣流，表明系統(tǒng)可能存在泄漏點。當(dāng)空壓機處于卸載狀態(tài)且控制端接收到壓力信號時，主機內(nèi)氣體僅能通過放空閥排出。如果控制端壓力持續(xù)存在，可能是由于加載電磁閥漏氣導(dǎo)致排氣閥持續(xù)開啟。解決方法是更換該電磁閥或其內(nèi)部的密封圈。

3.3 螺桿空氣壓縮機油溫高

在運行中，螺桿式空壓機的機體溫度可能高達80～90℃。如果溫控閥故障，可能會導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升。長期高溫可能影響油氣分離器的性能，甚至損壞，導(dǎo)致潤滑油隨壓縮空氣進入系統(tǒng)。如果油溫過高觸發(fā)溫度開關(guān)斷開保護，維修人員應(yīng)檢查油位并補充不足，同時檢查溫控閥是否正常工作。如果溫控閥不能正常閉合，應(yīng)更換溫控閥和油氣分離器。

4 日常點檢維護注意事項

由于礦區(qū)作業(yè)環(huán)境較復(fù)雜，空氣壓縮機受振動和粉塵的影響，故應(yīng)在日常點檢保養(yǎng)多加防范，點檢維護注意事項如表1所示。

5 結(jié)論

空壓機運行環(huán)境極其惡劣，故障產(chǎn)生原因千差萬別，因而分析其運行故障點，提供相應(yīng)的解決策略尤為重要，可以為空壓機的維護、保養(yǎng)和故障處理提供參考依據(jù)。

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（責(zé)任編輯 孫 慧）