涡旋压缩机的原理与故障原因
涡旋压缩机的原理与故障原因
涡旋压缩机的原理与故障原因涡旋压缩机是一种容积式压缩的压缩机，压缩部件由动涡旋盘和静涡旋组成。
其工作原理是利用动、静涡旋盘的相对公转运动形成封闭容积的连续变化，实现压缩气体的目的。
于涡旋压缩的高效、低噪音、体积小等众多优势性，主流中央空调生产厂家在风冷热泵、变频多联机、户式冷水机、风管机、空气源热泵等机组都广泛的应用。
结构:两个具有双函数方程型线的动涡盘和静涡盘相错180°对置相互啮合，其中动涡盘由一个偏心距很小的曲柄轴驱动，并通过防自转机构约束，绕静涡盘作半径很小的平面运动，从而与端板配合形成一系列月牙形柱体工作容积。
特点：利用排气来冷却电机，同时为平衡动涡旋盘上承受的轴向气体力而采用背压腔结构，另外机壳内是高压排出气体，使得排气压力脉动小，因而振动和噪声都很小。
1、压缩机故障检测正常涡旋压缩机处于冷态状态下，三相端子之间的电阻大致相等，约为2～5Ω；各端子与地之间的电阻均为无穷大（一般大于10M Ω即认为是无穷大）。
若三相端子之间出现电阻为无穷大、或端子与地之间电阻很小，即认为此压缩机已经烧毁。
压缩机烧毁的常见表象有：压缩机运转声音异常、无排气温度和排气压力、接触器主触头烧熔粘连、压缩机启动时电源空开跳闸等。
原因：压缩机长期频繁启停：静态时油和冷媒沉积于压机腔体内，突然启动时油随冷媒一起被排出压缩机；运转时间不长又立即停止，油不能及时回到压缩机。
如此反复，压缩机最终因缺油而烧毁。
系统含空气或水分：含空气或水分压缩机长时间高温高压运行时，润滑油开始酸化及热化最终变成胶状物质，造成压缩机卡死。
系统回液或制冷剂迁移：回液稀释润滑油，不利于油膜的形成，导致润滑不足。
如多联室内机未统一供电，突然断电的室内机的EXV 阀仍保持一定的开度，造成系统的大量回液。
压缩机反转（如相序错）：反转会让压机内部压差无法建立，导致润滑油无法输送到各摩擦表面。
系统制冷剂泄漏：时同时也可能造成润滑油泄漏，使得压缩机润滑油偏少。
涡旋压缩机的故障原因分析和处理对策
涡旋压缩机的故障原因分析和处理对策具体故障现象和原因分析2.1 系统回油不良故障现象：压缩机分解后，动、静盘完好，电机绕组值正常，剩余冷冻机油油量普遍较少，油质均一般;动盘与曲轴卡死，取下动盘后，动盘和支架轴套严重烧伤;下部轴套完好。
曲轴上有油泵，且安装牢固。
原因分析：从动盘与曲轴卡死来看，压缩机故障是由于系统回油不良引起的。
由于系统回油不良压缩机缺油而无法把足够的冷冻机油输送到各润滑部位，使得各润滑部位(轴套)自下而上干磨擦状态依次加剧，短时间内导致动盘与曲轴卡死。
系统回油不良一般表现为两种情况：一种是压缩机运转时，压缩机排入系统的冷冻机油经过很长时间，油也不能返回压缩机，使压缩机内部的冷冻机油不断减少，最终使压缩机缺油;另一种是压缩机运转时，回油不是连续的，而是间歇性的，特别是压缩机刚起动或者工况处于过渡过程时，回到压缩机的油一会多一会少，且回油完毕后较长时间不回油。
导致回油不良的原因多种多样，如毛细管堵塞、储液筒内的回油孔不通、孔的大小不适、或者系统过负荷运转，或因泄漏而导致系统缺油等。
2.2 缺氟运转故障现象：压缩机分解后，内腔焦黑，剩余冷冻机油油质均劣化;动、静盘中心部均有明显的高温变色痕迹，O 形圈老化，电机烧毁。
原因分析：从动、静盘的高温均发生在中心部及O 形圈碳化破损来分析，这是缺氟运转现象。
由于缺氟运转，压缩机动、静盘中心部的温度越来越高，膨胀变形越来越大，产生硬性磨擦，温度也随之越来越高。
所以，冷冻机油碳化，导致内腔焦黑，O 形圈老化破损，情况严重时会使动、静盘卡死或破裂。
由于动、静盘硬性磨擦或卡死使电机产生较大电流，电机在大电流作用下，IP 频繁开闭，最终导致IP 触点粘连失效。
故障现象：一是电机绕组烧毁;二是电机烧毁而且使压缩机密封插座上的玻璃体软化，压缩机内的高压气体把接线端子的接线柱挤压出来。
当硬性磨擦引起动、静盘破裂，碎片掉到电机上时也会引起电机烧毁或者接线端子被挤出。
涡旋压缩机常见故障与原因分析
涡旋压缩机常见故障与原因分析1、压缩机常见故障—带液启动带液启动是停机状态时易出现的问题。
在停机状态时，制冷剂会从系统中迁移回压缩机内部并沉积在润滑油中。
危害：•制冷剂反复迁移会“洗”掉机械部件表面的油膜；•压缩机带液启动时，由于制冷剂蒸发会使润滑油泡沫化，影响轴承润滑等。
2、压缩机常见故障——回液过多制冷剂回液过多是运行状态易出现的问题。
是由于在压缩机运行状态时，反复过量的制冷剂液体迁移回压缩机而引起的结果。
危害：•制冷剂液体稀释润滑油，而导致轴承润滑不良。
任何系统都有回液过多的风险，回液过多可能由多种不同原因引起，例如：•蒸发器负荷过小（过多的回液往往在低负荷情况下发生）•换热器的换热效率差（蒸发器风扇故障 / 蒸发器中油太多，等）•化霜循环•膨胀阀选型过大•膨胀阀过热度控制不稳定•过热度设定偏低•……3、压缩机常见故障——回液液击是由于制冷剂液体，或者油，或者制冷剂和油的混合物，进入到涡旋压缩腔中而引起的结果。
压缩机液体产生的异常力会造成机械部件的损坏。
液击通常会出现在带液启动的条件下（制冷剂充过量，制冷剂大量迁移回压缩机）。
对于热泵系统，液击通常会出现在化霜循环中。
压缩机液体产生的异常作用力，会造成涡旋盘损坏（通常会损坏吸气侧的涡旋壁），以及十字滑环损坏。
液击引起机械部件损坏，所产生的金属碎屑进入到电机内部，通常也会造成电机绕组短路烧毁。
4、压缩机常见故障——失油/缺油失油会导致压缩机油池中的油量不足，而无法保证轴承及其它机械部件的润滑。
这种故障现象通常会发生在系统回油不良的情况下，会导致所有负载轴承面的严重磨损。
系统回油不良会由多种原因引起：•压缩机短循环；•管路设计原因导致油被滞留在系统中无法回到压缩机；•制冷剂泄漏；•长时间低负荷或部分负荷运行；•对于长管路系统（管长超过20米），没有适当的补油；•其它原因导致油被阻留在系统中，例如汽分的回油孔堵塞，或者过滤器堵塞，等等。
5、压缩机常见故障——排气温度高排气温度高是由于压缩机实际运行工况已超出压缩机安全运行曲线而引起的故障。
涡旋压缩机故障原因及分析
涡旋压缩机故障原因及分析原理：电机旋转带动偏心的活塞在汽缸内旋转，在连续的旋转运动中活塞不断地吸入和压缩气体。
图1为吸气过程。
图2为压缩过程。
图3为排气过程及下一个的吸气过程.图4为排气结束及下一个吸气过程,运动过程较活塞式趋于平稳和连续。
有排气阀无吸气阀。
压缩机使用注意事项真空度直接影响到系统内的含水量。
真空度越低，系统中残留的水蒸气越少。
推荐系统真空度控制在20Pa以下,以保证系统含水量。
冷媒在水分存在的情况下会发生水解，产生酸性物质。
酸性环境加剧铜在冷媒和润滑油的混合物中溶解（氧化）。
溶解的铜离子在与压缩机内的钢或铸铁（泵体）接触时被还原析出，并沉积在钢铁部品（活塞、叶片、汽缸）表面，形成一层铜膜，这就是所谓的“镀铜”现象。
更多制冷技术知识请关注微信号：上海康赛制冷设备有限公司.镀铜会影响部品的配合间隙和密封效果；严重的电镀铜现象会直接导致配合部品的堵转（滑片与滑片槽、活塞与汽缸）。
真空度不合格的原因有：1、没有从高、低压两侧抽真空；2、抽吸时间不够；3、系统的泄漏；真空度超出规定，还可能产生的不良：1、制热时毛细管、膨胀阀的冰堵;2、生成的酸性物质会侵蚀电机及叶片弹簧等；3、冷冻机油的氧化加剧；4、制冷剂会分解；5、空气为不凝结气体，导致系统压力高，工况不稳定；6、排气温度升高；接线方法确认建议充氟后先运转再检查电气性能：液态制冷剂封入后，会出现瞬间绝缘等级下降的现象，原因是充入的液态制冷剂可能会凝结在接线端子上，且由于液态制冷剂的绝缘阻抗远小于气态制冷剂，所以整机绝缘下降。
经运转后，液态制冷剂蒸发，绝缘会恢复正常。
液体制冷剂直接进入压缩机后，可能会黏附在接线端子上，引起瞬间绝缘、耐压不良。
压缩机通电后，至少要连续运转5分钟如此，可以保证压缩机的回油状态。
如运转时间过短，会有较多的冷冻油沉积在系统中而无法返回压缩机。
长此以往，会导致压缩机内部因油量不足而产生磨耗。
压缩机关机后至少停3分钟才可再次起动系统压力不平衡，会导致压缩机因启动负载过大而堵转。
涡旋压缩机的特点与故障汇总
抱轴，轴承损坏。压缩机电源接通时，听到机壳 内电动机有嗡嗡的声音，但不运转，并且电流上 升很快，几秒钟后，压缩机内部过载保护或外部 热继电器保护动作，切断电源。有时保护器来不 及动作，很快达到堵转电流，可能直接导致电机 烧毁。2 故障原因分析及防治措施 2.1 笔者对数 台故障压缩机解剖后发现，密封圈发生了局部的 融化或是断裂。其原因是:由于制冷剂泄漏等原 因，吸气压力降低(但是即使装了低压保护装置， 也可能还没有达到保护设定值，而低压保护并没 有切断)，吸气过热度增大，致使排气温度迅速
来处理过的压缩机故障问题进行归类，主要有以 下四种:
浮动密封圈损坏，高低压串气。由涡旋压缩 机的结构特点可知，为了在涡旋定子上部提供适 当的气体压力，在涡旋定子上的适当的中间压缩 处开了一个中间压力通道，以提供中间压力。在 中间压力腔上部设有浮动密封装置，因此涡旋顶 部受排气压力与中间压力作用。除了平衡涡旋内 部压缩气体压力以外，还提供了顶端和底槽间的 密封力，该密封力靠浮动密封圈来实现。该密封
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较多，而液态制冷剂的密度比冷冻油要大，因此 在压缩机底部积存的制冷剂分两层，上部是冷冻 油(富油相)，下部是制冷剂(富制冷剂相)。下部 的制冷剂阻止冷冻油进入轴承润滑处(相当于抬 高了冷冻油液面)，开机启动时进人轴承润滑面 的几乎全是制冷剂，因而导致润滑不良，并且泡 沫状的冷冻油和液态制冷剂进人压缩室还会造 成液体压缩。预防制冷剂迁移和在润滑油中溶解 的一个有效措施是使用有加热器，通过对油的加 热，使油的温度比系统其他部位温度高，润滑油 中的制冷剂蒸发[51，但是油加热器的功率也不
会使质量不好的接触器触点容易发生粘连，这 样，依靠接触器断开压缩机电源回路的所有保护 控制(高低压保护、排气温度保护、水流保护等) 将全部失效，压缩机处于无保护状态，从而导致 电机烧毁。因此，应正确选择接触器。⑥冷却不 足也是引起压缩机电机烧毁的原因之一。全封涡 旋压缩机一般是靠制冷剂冷却的，制冷剂大量泄 漏会造成对压缩机冷却的不够。当然，制冷剂大 量泄漏一般会引起低压保护或热保护，但是如果 低压保护和热保护失效，就会导致压缩机的烧 毁。2.4 电机抱轴，轴承损坏的根本原因是润滑
涡旋制冷压缩机原理构造与优缺点
涡旋制冷压缩机原理构造与优缺点原理：动盘与静盘的涡旋线型相近相同，但相位差180°进行啮合，已经形成一系列封闭空间；静盘不动，动盘绕着定盘中心，以偏心距为半径作公转妇女解放。
当动盘公转时，依次相啮合，以使月牙形面积不断压缩变小，从而以使气体不断被压输，最后从静盘中心孔处吸出。
结构：动盘（涡旋转子）、静盘（涡旋定子）、支架、十字联轴环、背压腔、偏心轴压缩机">涡旋式压缩机长处：1、冲击波驱动动涡盘运动的偏心轴可以高速旋转，涡旋式压缩机体积小重量轻；2、动涡盘与主轴等运动部件的受力变化小，整机振动小；3、适应体育运动于变转速运动和变频谐波技术；4、涡旋压缩机整机噪声很低；5、涡旋冷却系统有可靠和有效的密封性，其制冷系数不是随运行时间的增加而，而是略有提高；6、热辐射压缩机有着良好的工作特性。
在空气净化式空调系统中，特别表现在制热性能非常高、稳定性好、安全性高；7、涡旋式压缩机无余隙容积，能继续保持高容积效率运行；8、力矩变化小，平衡性高，振动小，运转平稳，从而操作简便，易于实现自动化；9、运动部件少、没有往复运动政府机构，结构简单、体积小、重量轻、零件少、可靠性高，寿命在20年以上。
涡旋式涡轮机缺点：1、运动机件表面多是呈略曲面形状，这些曲面的加工及其检验均较检测复杂，制造需高精度的加工设备及精确的高精度调心装载技术，因此组装成本较高。
2、其运动机件之间或运动机件与固定机件之间，常以保持一定的运动间隙来达到密封，气体恐通过间隙势必引起泄漏，这就限制了回转式压缩机难以达到较大的压缩比，因此，大多数回转式压缩机多在空调多数工况下使用。
涡旋压缩机结构及常见故障
毛细管（膨胀阀）管径太粗（太 短）
优化毛细管径
（一般情况） 动盘轴套磨损
其他非制冷剂气体混入 储液筒回油孔太大
防止其他气体进入 系统
调整储液筒容量及
储液筒容量太小
回油孔
过
湿
运
冷媒充填太多（出厂前或维修时） 检测冷媒填充量
转
冷媒回路短路（冷暖双制）
对应原因项目改善
（严压缩机出厂时未注油（未发生过）
确保注油
过湿运转（故障现象）
压缩机分解后内部状况
（一般 情况） 过湿 运转
内腔比较干净，除动盘轴套严重磨损 外，其他部件完好。
（严重 状态） 液压缩
内腔比较干净，动静盘涡卷破碎（一般从 外圈向内），有时碎片掉落到电机上时引 起电机烧毁。
过湿运转（FTA分析及对策）
回油不良（系统油路循环示意图）
空 调 系 统
冷冻机 油
油泵
内循环
油分离器 动盘轴承套 回油管
支架轴承套
• 冷冻机油的作用：
•
①对各轴承及运动磨擦 面 的润滑作用。
②动静盘径向的密封作用。 3.将运动部件产生的热量带走。
回油不良（FTA分析及对策 ） 对 策
间断
空调室内机与室外机高度差太大，且没有回油弯
使用量和故障分析
已分解的22台压缩机故障现象
故障 现象 缺氟运转
真空运转
回油不良
液压缩、湿运转 其它（油）
数量
5
5
6
6
机号
93311470/ 94138091/ 95009385/ 95003020/ 94152942 / 94117521/ 94163538/ 94396567 / 94138065 / 94145526
涡旋压缩机故障分析
涡旋压缩机故障分析一、失效原因分析1）主要失效原因分布根据80/20法则，我们主要分析排气温度过高、缺油运行和真空运行三大失效问题进行分析。
（也有另外表达主要失效原因是：①带液启动；②回液过多；③液击；④失油/缺油；⑤排气温度高；⑥高压比；⑦电机烧毁（堵转、卡缸、电压、异物、接线等）等，但有些是包含和相互影响关系，上述三大失效原因基本包含）2）排气温度过高可能原因思维导图故障位置图示3）缺油运行可能原因思维导图◆容易导致：主轴偏心、定子扫膛、抱轴、卡缸、电机烧毁等◆加热带在第一次启动是应提前工作12小时以上，开机完成后不应长时间切断电源，否侧应重新预热；◆故障位置图示液击故障位置主要是涡旋盘吸气侧和十字滑环高压比：排气侧顶部与侧壁挤压，导致底部与顶部区域磨损或者涡旋盘崩裂4）真空运行思维导图注：压缩机接线柱通电状态下，会在真空或接近真空状态下，接线柱之间产生电弧击穿现象，导致接线柱烧坏，压缩机对地短路。
A故障位置图示带液启动和二、常见系统设计1.中高温系统2.低温喷液系统3.补气增焓系统4.设计组装应该注意点5.管路设计1）冷凝器高于压缩机时要增加防逆流弯和回油弯，蒸发器高于和低于压缩机时的管路设计6.真空运行——规避措施A.抽空：从高、低压侧同时抽真空，电磁阀打开，期间不能上电；B.注氟：高压侧注氟，开机前要往低压侧加氟；C.试运转：注氟量≥总充注量50%且高、低压侧都有压力故障图示1）水分超标：轻则镀铜、重则生锈，导致间隙变小、摩擦增大2）杂质超标：涡旋盘表面不规则磨损现象3）缺油/润滑不足：噪音、开机跳闸、异常磨损；4）电机损坏：开机跳闸、阻值异常、对地短路、过热烧毁5）十字滑环断裂：原因时启动压力不平衡，多发生于充完冷媒立即运转。
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涡旋压缩机的原理与故障原因涡旋压缩机是一种容积式压缩的压缩机，压缩部件由动涡旋盘和静涡旋组成。
其工作原理是利用动、静涡旋盘的相对公转运动形成封闭容积的连续变化，实现压缩气体的目的。
于涡旋压缩的高效、低噪音、体积小等众多优势性，主流中央空调生产厂家在风冷热泵、变频多联机、户式冷水机、风管机、空气源热泵等机组都广泛的应用。
结构:两个具有双函数方程型线的动涡盘和静涡盘相错180°对置相互啮合，其中动涡盘由一个偏心距很小的曲柄轴驱动，并通过防自转机构约束，绕静涡盘作半径很小的平面运动，从而与端板配合形成一系列月牙形柱体工作容积。
特点：利用排气来冷却电机，同时为平衡动涡旋盘上承受的轴向气体力而采用背压腔结构，另外机壳内是高压排出气体，使得排气压力脉动小，因而振动和噪声都很小。
1、压缩机故障检测
正常涡旋压缩机处于冷态状态下，三相端子之间的电阻大致相等，约为2～5Ω；各端子与地之间的电阻均为无穷大（一般大于10M Ω即认为是无穷大）。
若三相端子之间出现电阻为无穷大、或端子与地之间电阻很小，即认为此压缩机已经烧毁。
压缩机烧毁的常见表象有：压缩机运转声音异常、无排气温度和排气压力、接触器主触头烧熔粘连、压缩机启动时电源空开跳闸等。
原因：
压缩机长期频繁启停：静态时油和冷媒沉积于压机腔体内，突然启动时油随冷媒一起被排出压缩机；运转时间不长又立即停止，油不能及时回到压缩机。
如此反复，压缩机最终因缺油而烧毁。
系统含空气或水分：含空气或水分压缩机长时间高温高压运行时，润滑油开始酸化及热化最终变成胶状物质，造成压缩机卡死。
系统回液或制冷剂迁移：回液稀释润滑油，不利于油膜的形成，导致润滑不足。
如多联室内机未统一供电，突然断电的室内机的EXV 阀仍保持一定的开度，造成系统的大量回液。
压缩机反转（如相序错）：反转会让压机内部压差无法建立，导致润滑油无法输送到各摩擦表面。
系统制冷剂泄漏：时同时也可能造成润滑油泄漏，使得压缩机润滑油偏少。
系统中存在其它化学物质：与润滑油发生化学反应后使得润滑油变质。
如以前市场普遍使用四氯化碳（或其他清洗液）清洗空调管路系统，系统管内壁遗留的四氯化碳与冷媒及润滑油一起，在高温高压环境下发生化学反应，使润滑油开始酸化及热化最终变成胶状物质。
2、压缩机液击
压缩机大量回液时，压缩过程中液滴会对涡盘产生极大冲力，可能打碎涡盘；含有大量液态冷媒的润滑油粘度低，在摩擦表面不能形成足够的油膜，导致压缩机内部运动件的快速磨损；另外，润滑油中的冷媒在输送过程中遇热会沸腾，影响润滑油的正常输送。
故障表现：液击后的涡旋盘碎片掉在线圈上，破坏线圈绝缘层，可能出现电流保护或压缩机内置保护。
压缩机能运转，但无排气、无高压，电流小，声音异常。
压缩机运转声音异常或压缩机转轴卡死，一开机即出现电流保护或空开跳闸。
原因：
制冷剂追加过多，导致系统大量回液（低温环境小负荷制冷和低温制热更容易出现）
内机风机不转、风量较小、风道堵塞、滤网或换热器脏，导致冷媒蒸发不完全。
油量追加过多，导致系统油击，对低压腔压缩机，如果油面过高，高速旋转的部件（如转子），会频繁撞击油面，引起润滑油大量飞溅；飞溅的润滑油一旦窜入气缸，就有可能引起液击（油击）。
对高压腔压缩机，润滑油太多会导致电机转动阻力增大，输入功率增大，并使电机散热变差；如果系统清洁度不好时，还容易导致电机绝缘不良，甚至短路，烧毁电机。
3、压缩机高温烧毁
压缩机长时间高温过热，不仅会降低电机绝缘性能和可靠性，缩短电机寿命；而且还会降低润滑油的润滑能力，甚至引起润滑油碳化和酸解。
酸解后的润滑油会引起镀铜现象，镀铜后磨损产生的细小金属屑夹杂于润滑油中，一方面削弱了润滑油的润滑作用；另一方面，细小
的金属屑由于磁性而聚集于电机绕组中，构成导电回路，引起局部放电或线圈短路。
故障表现：排气或顶部温度保护、压机腔体温度过高、高压保护（系统有堵时）、电流保护或空开跳闸等。
原因：
制冷剂追加过少或制冷剂泄漏，导致排回气温度过高。
系统脏堵或冰堵（冰堵主要指回气管），导致排气或顶部温度过高。
系统真空度不够，压缩机压缩空气，压比过大，温度过高。
系统运行环境恶劣，风道受阻、回风不良、换热器脏等，造成冷凝压力高，排气温度持续上升。
连接配管过长或管径用小，系统阻力增大，导致排气温度、压力升高。
4、压缩机电机损坏
电机的损坏主要表现为定子绕组绝缘层破坏（短路）和断路等，绕组烧毁后，掩盖了一些导致烧毁的现象或直接原因，使得事后分析和原因调查比较困难。
故障表现：接触器频繁吸合或烧毁、过电流保护或压缩机内置保护、电源开关跳闸、压缩机腔体温度过高等。
原因：
上述所有原因导致的压缩机异常磨损，都有可能使磨损后的金属屑破坏线圈的绝缘层而烧毁电机。
接触器触点的烧熔或异常（如缺相、偏相）将直接影能响压缩机的电机。
电源缺相或电压异常，电源电压的变化范围不能超过额定电压的±10%，三相间（380V）的电压不平衡率不能超过3％；电压不平衡时负载电流是正常运转时的4－10倍。
电机冷却不足，制冷剂大量泄漏或蒸发压力过低时会造成系统质量流量减小，使得电机无法得到良好的冷却，电机过热后会出现频繁保护。