VP200喷油双螺杆空气压缩机运行故障分析

设备管理与维修２００８№１一、喷油式双螺杆空气压缩机的工作原理ＶＰ２００压缩机是英格索兰（ＩＮＧＥＲＳＯＬＬ－ＲＡＮＤ）公司生产，典型的风冷喷油式双螺杆空气压缩机，排气量１６ｍ３／ｍｉｎ，额定排气压力１．２ＭＰａ，电机功率１３８ｋＷ，转速１４８０ｒ／ｍｉｎ。

ＶＰ２００压缩机主要由主机、冷却与润滑、油气分离、气量调节、电气控制等几个系统组成，工作原理如图１所示。

压缩机主机由一对阴、阳转子和壳体共同构成。

压缩过程中壳体壁上的喷嘴不断向压缩腔喷入冷却油，冷却油带走８０％的压缩过程中产生的热量，同时起到润滑和密封作用。

冷却油和压缩空气一起排出机外，经油气分离、冷却、过滤后循环使用。

ＶＰ２００压缩机的油气分离分为粗分离和精分离两个过程。

粗分离方式包括重力沉降、离心分离、机械碰撞，精分离主要是凝聚吸附。

粗分离在油分离器中完成，油气混合气经排气管进入油分离器后体积突然膨胀，气速下降，较大油滴在重力作用下落入分离器下部的油箱，较小油滴因折流板的作用随气体在分离器内旋转，离心力把油滴甩向筒壁，在筒壁上聚集后流入油箱，实现离心分离。

更小直径的油滴在分离器内不断碰撞融合，在折流板和筒壁上集聚下来。

实践表明，经重力沉降、离心分离、机械碰撞等过程后，油气混合物中９９％以上的油被分离掉。

经粗分离后，含少量油的混合气体进入油气分离芯进行精分离。

ＶＰ２００压缩机的油气分离芯由两个靠在一起的同心纤维圆筒组成，含油气流进入油气分离芯后，油吸附、凝聚在纤维上形成液滴。

外层纤维筒上的液滴落回到油箱里，内层纤维筒上的液滴在重力作用下流到油分离ＶＰ２００喷油双螺杆空气压缩机运行故障分析赵利民摘要分析ＶＰ２００型喷油双螺杆空气压缩机，排气超温、含油超标、排气压力低等故障原因。

提出解决办法和对压缩机的部分改进措施。

关键词ＶＰ２００双螺杆空压机超温含油超标排气压力低中图分类号ＴＨ４５文献标识码Ｂ图１升到位后，下腔压力保不住，掉到０。

原因分析：因Ｙ１９比例阀在上升时不应回油，而下行时Ｙ１９换向应回油。

这时上升时不回油，下降时回油，下降压力为０，现在上升时回油，下降保压，Ｙ１９的状态不对，通过换比例阀证明阀体应没有问题，最后发现插头有问题。

Ｙ１９比例阀的插头里边有两根线短接了，经焊开，接线后，工作正常。

发现此现象时应先检插头、查线路，最后再检查比例阀体。

（３）气垫工作不正常，有时报加载时间过长故障，气垫中心缸下腔供油油泵齿轮泵压力调不上去，将压力调到２１～２３ＭＰａ时，气垫在不工作时压力不往下降，但气垫工作２～３个行程时，压力补不到２３ＭＰａ，报Ｙ１３加载时间长故障，气垫电机全停转。

将压力设定数值调低至１３～１５ＭＰａ，气垫能维持工作。

处理：检查气垫主缸上下腔压差，在２ＭＰａ左右，气垫在上端无自动下沉现象，中心缸活塞密封应该没有问题。

中心缸下腔供油油泵和Ｙ１３比例阀都是新更换的，应该没有问题。

检查Ｙ１９下腔回油比例阀，感到在给其送中位数时，该阀没有封住油，调整Ｙ１９阀上的比例放大板上的反馈、调零旋钮，压力慢慢调了上来，使用也正常了。

三、小结从维护设备的角度看，对于ＰＥ４－ＨＨ－２０００压力机液压气垫，有洁净的油液、正常的工作油压、充足的冷却油和完好的冷却系统，液压故障能减少４０％以上。

液压气垫是压力机气垫的发展方向，传统气动压缩式气垫在大吨位的压力机应用还很多，但其有压力不可控制性的缺点。

现阶段液压气垫造价高，维修比较困难，一段时间内必将与传统气动压缩式气垫并存。

Ｗ０８．０１－０８———————————————作者通联：李德民哈尔滨哈飞汽车工业集团汽车厂１１１车间哈尔滨经济技术开发区综合工业区烟台路１号１５００６０Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｄｅｍｉｎ＠ｈｆｍｏｔｏｒ．ｃｎ〔编辑利文〕!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!维护与修理!"芯底部，再经回油管在压差作用下送回压缩机进气口。

经精分离后，压缩空气的含油量降到８μＬ／Ｌ以下。

二、常见故障分析及其处理方法ＶＰ２００压缩机主机可靠性很好，在日常维护良好的情况下很少出现问题，故障主要发生在冷却润滑、油气分离、气量调节系统。

１．主机排气超温ＶＰ２００空压机的正常排气温度下限为室温加３２℃（排气温度太低会引起机内结露），上限为９６℃。

超温报警自停开关有两个，一是主机排气口上的排气温度开关（动作温度１２０±３℃），二是转子轴承回油管路上的回油温度开关（动作温度１０９±３℃）。

当机器排气温度超过９６℃时即应进行故障排查。

（１）常规检查。

喷油双螺杆空压机压缩过程中产生的热量主要由油气混合气带出主机，经油冷却器和空气后冷却器散热。

常规检查按先易后难的次序进行，检查内容包括：检查油过滤器。

ＶＰ２００油过滤器的过滤精度２０μｍ，滤芯容易堵塞，造成主机因供油不足而排气超温。

为保证安全，ＶＰ２００控制面板上设有油过滤器前后压差（Δｐ≤０．１ＭＰａ）报警指示灯，灯亮时应更换滤芯。

检查冷却风扇。

冷却风扇是风冷机组冷风循环的核心部件。

一方面风扇对油冷却器和后冷却器吹风，进行强制散热，另一方面风扇作为动力源，使冷却风在机壳和外部空间之间进行循环流动，提高主机、油气分离器等的散热效果。

在风扇停转情况下，ＶＰ２００空压机排气温度在１０ｍｉｎ内就会达到报警自停水平。

ＶＰ２００的冷却风扇紧贴在冷却器正下方，由于面积大，风扇的叶片细长，刚度较差。

在拆卸冷却器或对冷却器下表面污垢进行定期清理时容易变形，因此应经常检查风扇叶片，必要时进行角度校正。

检查冷却器。

冷却器内外表面的污垢会影响散热，降低冷却效果。

所以冷却器应定期进行清洗。

冷却器外表面的污垢主要是冷却油和灰尘形成的油泥。

风冷机组的冷却器多用翅片管制成，夹在翅片间的油泥不易清除，采用低压蒸汽喷洗，效果很好。

油冷却器管内污垢主要是油循环过程中产生的积炭，用专用清洗液进行循环冲洗，积炭去除干净。

ＶＰ２００机型有两只排气口在隔音罩内的放空阀（冷态启动阀和主放气阀），机器冷启动和停机时，放空阀排气，放出的油气混合气未经充分油气分离，其中所带的油随冷却风粘附在油冷却器和气体后冷却器表面上，是冷却器外表面油污的主要来源。

对此，进行了小改进，将两只放空阀的消声器拆掉，利用原有螺纹接口，用镀锌管将排气口接到室外，冷却器外表面结垢速度明显降低，空压机在运行一年半未清洗冷却器的情况下，排气温度无明显上升。

（２）检查压力开关。

ＶＰ２００空压机主机排气压力由压力开关设定。

如压力开关损坏或设定结束后压力开关锁紧器锁紧不严，因机器振动影响，设定值会发生飘移，使排气压力上限值超过１．２ＭＰａ，造成机组排气超温。

这种故障通过排气压力表读数可以反映出来。

（３）检查温控阀。

温控阀是一个三通阀。

功能有二，一是在空压机刚启动时，使油绕过油冷却器，直接喷入主机，加速油温上升，防止压缩空气中水蒸气在油分离器中凝结。

二是在空压机正常运行后，根据油温调节流经油冷却器和旁路的油量的比例，控制油温，使空压机的喷油温度保持在最佳点。

如果温控阀失灵，热油可能不经油冷却器冷却直接喷入主机，造成空压机排气超温。

ＶＰ２００空压机温控阀使用的是液态温包式感温元件，感温元件受热膨胀，推动阀芯动作。

温控阀失效的形式，一是感温元件老化，膨胀和收缩曲线失真，不能随温度变化而正常动作。

二是阀体磨损，阀动作不到位。

维修工作中判断感温元件动作是否正常的方法是将感温元件放在热水中浸泡，ＶＰ２００的感温元件在１００℃热水中膨胀的经验值应达到１１ｍｍ，否则需要更换。

其他公司的喷油螺杆空压机还有使用固态和气态温包感温元件的，其受热后膨胀量不尽相同，但也可用热水浸泡方式进行失效检验。

（４）检查断油电磁阀。

当用户用气量与机组排气量不匹配，机组长期使用ＯＮ／ＯＦＦ气量调节方式工作时，由于机组频繁启停，断油电磁阀频繁通断，电磁阀容易损坏，使主机供油不足或供油中断，引起机组排气超温。

电磁阀膜片损坏往往伴有停机后主机进气口返油现象。

２．主机进气口返油空压机停机后，冷却油液从进气口喷出的现象称进气口返油。

进气口返油有两种可能性，一是外部压力使转子反转，导致油液被转子压向进气口。

二是停机后有大量带压油液进入主机。

返油故障应从这两方面找原因。

（１）止逆阀故障。

主机排气管是压缩空气倒回主机的唯一通道，为防止油分离器内高压空气倒流回主机，ＶＰ２００空压机在排气管上设有翻板式止逆阀，这种阀工作时阀板和阀座间冲击很大，长期使用后阀座上的橡胶密封圈会破损，而且阀板铰接间隙也会磨损增大。

这都会造成密封失效，压缩空气倒流，带动转子反转。

（２）断油电磁阀故障。

断油电磁阀是常闭电磁阀，作用是在停机后切断油路，阻止油液从油分离器进入主机。

断油电磁阀关闭不严，油就会从油箱流入主机，造成进气口返油故障。

正常状态下压缩机停机后缸内剩余油量有限，而且通过止逆阀返回压缩缸的只有压缩空气，因此止逆阀故障引起的返油喷油量比断油电磁阀故障引起的返油量少，这可以作为区别两种故障的依据。

３．主机排气含油超标（１）检查油箱油位。

为了保证油滴碰撞和离心分离的效果，油气混合气从分离器下部进入后流速较高，如油箱油位过高，高速气流会把油箱中的油卷入压缩空气中，造成空压机排气含油超标。

因此油箱油位应严格控制在视镜的中部以下。

（２）检查最小压力阀开启压力值。

最小压力阀有三个作用，一是保证机组油循环所需的最小压力。

二是防止管网中的高压气体倒回油分离器。

三是保证油分离器前后压差不致过大，降低气体速度，确保油分离的效果。

ＶＰ２００最小压力阀的开启压力应设定在０．４ＭＰａ左右。

开启压力太低，油分离器前后压差大，器内气体流速高，筒壁上凝聚的油液会被高速气流卷走，影响粗分离的效果，同时也影响油雾在油分离芯上的吸附。

经验显示，由筒壁和油气分离芯构成的环形空间的气流速度应≤０．７５ｍ／ｓ。

维护与修理!"设备管理与维修２００８№１设备管理与维修２００８№１最小压力阀的检查方法是：打开管网的放空阀，在机器加载状态下大量排气，将机器上的分离器前／分离器后，二位手动阀拨到分离前位置，这时仪表板上压力表显示的油气分离器前的压力就是最小压力阀的开启压力。

（３）检查油气分离芯。

油气分离芯的使用寿命与冷却油的污染程度和流经油气分离芯的油量有关。

长期使用后冷却油中的灰尘、金属磨屑、胶质等杂质会将纤维的孔隙堵塞，造成气体通过时压降增大，速度提高，甚至使分离器芯击穿，彻底失去分离能力。

当油气分离芯的压降＞０．１ＭＰａ时，必须更换。

（４）检查回油管。

ＶＰ２００空压机的回油管由油管、回油过滤器和节流孔接头组成。

回油过滤器和回油节流孔堵塞，会造成油分离器芯内油位高，增大排出气体的含油量。

安装回油管时，其与油气分离芯底部的距离应严格控制。

距离过大，油气分离芯底部油位过高，积聚的油会被气流重新卷入压缩空气中，造成排气含油超标。